Презентация на тему: ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие
1/71
Средняя оценка: 4.4/5 (всего оценок: 50)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (498 Кб)
1

Первый слайд презентации

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие №6 Занятие №7 Занятие №8 КМО-2 Занятие №8 Занятие №9 Занятие №10 Занятие №11 КМО-3 ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие №6 Занятие №7 Занятие №8 КМО-2 Занятие №8 Занятие №9 Занятие №10 Занятие №11 КМО-3 ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие №6 Занятие №7 Занятие №8 КМО-2 Занятие №8 Занятие №9 Занятие №10 Занятие №11 КМО-3 Занятие №12 Занятие №13 Занятие №14 Занятие №15 КМО-4 Занятие №16 Занятие №17 Занятие №18 Занятие №19 КМО-5 Управление данными

Изображение слайда
2

Слайд 2

2 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Вводное занятие. Общие сведения о базах данных. Понятия и определения Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
3

Слайд 3

№№ занятий Даты аудиторных занятий Темы и виды занятий Затраченное время на С. Р. Самооценка 1 Вводное занятие 2 Общие сведения о базах данных 3 Данные, информация, знания (основные понятия) 4 Классификация баз данных 5 КМО-1 по занятиям 1, 2, 3, 4. (Приём работ в четвёрках) 6 7 8 9 10 КМО-2 по занятиям 6, 7, 8, 9. (Приём работ в четвёрках) 11 12 13 14 15 КМО-3 по занятиям 11, 12, 13, 14. (Приём работ в четвёрках) Дата начала _______________ Группа ________ Факультет _____________ Ф. И. О. _____________ ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН-ОТЧЁТ о результатах изучения курса «Базы данных» Примечание. Продолжительность каждого занятия два академических часа.

Изображение слайда
4

Слайд 4

1.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О БАЗАХ ДАННЫХ База данных служит инструментом автоматизации расчётов, в которых входные и выходные данные представлены в виде системы таблиц с большим числом строк и столбцов в каждой таблице. Такие расчёты необходимы при проектировании различных процессов, технологий, устройств, блоков; в управлении производством товаров и услуг, в создании научных разработок и т. д. При традиционном подходе имеется прямая аналогия процедур ручного счёта с помощью систем таблиц и И НФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ с использованием баз данных (БД). Системы управления базами данных (СУБД) имеют как общие, так и специфические структурные свойства. Общие структурные свойства определяются моделью данных (МД). Модель данных не зависит от содержания конкретной БД и определяет общие структурные элементы и особенности связей между ними. Имеются иерархические, сетевые, реляционные, объектно-реляционные и объектно-ориентированные МД. В настоящее время используются реляционные и объектно-реляционные (гибридные) МД. Имеется тенденция к переходу к объектно-ориентированным МД. В реляционных МД структурными элементами являются таблицы, а связи между ними осуществляются через ключи. В таблицах выделяют строки (записи) и столбцы (поля), которые участвуют в различных преобразованиях. Для реляционных МД характерны следующие ограничения. Ячейка (пересечение столбца и строки должна быть атомарна. В неё не разрешается помещать данные в виде списков, подтаблиц и т. д. Атомарность достигается использованием так называемой первой нормальной формы. Линейная с труктура таблиц. Если структура нелинейна, проводят соответствующее преобразование, называемое нормализацией (построение второй и третьей нормальных форм). Отсутствует наследование таблиц: нельзя получить из какой-либо таблицы другую путём удаления одних и добавления новых полей. Можно лишь формировать новые таблицы-запросы. Названные ограничения отсутствуют в объектно-ориентированных и расширенных объектно-реляционных моделях данных. Различия СУБД одной модели данных (в частности, реляционных) могут иметь место по таким характеристикам. По объёму хранимых данных СУБД Access – до 1 Гбайта, СУБД InterBase – до 10 Гбайт, СУБД oracle – свыше 10 Гбайт. Другими характеристиками могут быть предельное количество столбцов, строк, количество символов в поле. По назначению – СУБД Access, Paradox, FoxPro изначально предназначались для локального варианта, тогда как СУБД SyBase, Informix,SQLServer, Oracle – для работы в сети (удалённого варианта). По обеспечению целостности данных, т. е. п ротиводействию внесения неверных данных (например, возраст 1000 лет) с помощью специальных программ-триггеров – в СУБД Access эти программы являются встроенными, тогда как в СУБД InterBase такие программы вводятся разработчиком БД.

Изображение слайда
5

Слайд 5

№№ занятий Даты аудиторных занятий Темы и виды занятий Затраченное время на С. Р. Самооценка 16 17 18 19 20 КМО-4 по занятиям 16, 17,18, 19. (Приём работ в четвёрках) 21 22 23 24 Заключительное занятие ЗАЧЁТНАЯ РАБОТА ПО КУРСУ Дата начала _______________ Группа ________ Факультет _____________ Ф. И. О. _____________ ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПЛАН-ОТЧЁТ о результатах изучения курса «Базы данных» Примечание. Продолжительность каждого занятия – два академических часа.

Изображение слайда
6

Слайд 6

4. По ориентации на уровень пользователя — СУБД Access предназначена прежде всего для начинающих пользователей, практически не знающих языков программирования. Для работы используется визуальный язык п рограммирования QBE, который предполагает у СУБД наличие развитого интерфейса. СУБД InterBase рассчитана на «продвинутых» пользователей, которые знакомы с языками программирования SQL Object Pascal. Рассмотрение процесса работы с базами данных требует опоры на следующие строгие определения. 1.2. ДАННЫЕ, ИНФОРМАЦИЯ, ЗНАНИЯ Любая задача обработки информации и принятия решений может быть предствлена в виде схемы, на которой выделена информация (входная и выходная) и правила её преобразования. Правила могут быть представлены в виде алгоритмов, процедур и эвристических последовательностей. Алгоритм – последовательность правил перехода от исходных доанных к результату. Правила могут выполняться компьютером или чепловеком. Данные – совокупность объективных сведений. Информация – сведения, неизвестные ранее получателю информации, пополняющие его знания, подтверждающие или опровергающие положения и соответствующие убеждения. Информация носит субъективный характер и определяется уровнем знаний субъекта и степенью его восприятия. Информация извлекается субъектом из соответствующих данных. Знания – совокупность фактов, закономерностей и эвристических правил, с помощью которых решается поставленная задача. Последовательность операций обработки данных называют информационной технологией ( ИТ ). В силу значительного количества информации в современных задачах она должна быть упорядочена. Существует два подхода к упорядочению информации. Данные связаны с конкретной задачей (технология массивов) – упорядочение по использованию. Вместе с тем алгоритмы более подвижны. Это вызывает необходимость переупорядочения данных, которые к тому же могут повторяться в различных задачах. Другая, белее широко используемая технология баз данных – упорядочение по хранению.

Изображение слайда
7

Слайд 7

Рис.1.11. Схема решения задач обработки информации и принятия решений X Y — входная и выходная информации; f — внутреннее операторное описание ЭВМ ДАННЫЕ Л П Р Программы ЭВМ Диалог с компьютером Операторное описание X Y f Входная информация Выходная информация ДАННЫЕ База данных Правила Аналитическое и алгоритмическое описания

Изображение слайда
8

Слайд 8

Под базой данных (БД) понимают совокупность хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их использование для одного или нескольких приложений. Существуют две информационные технологии организации данных: технология массивов и технология баз данных. В технологии массивов для каждого алгоритма приложения формируется своя система таблиц. При использовании технологии баз данных все необходимые преобразования осуществляются с помощью алгоритмов (программ) системы управления базой данных (СУБД). Целью создания баз данных как разновидности информационной технологии и формы хранения данных является построение системы данных, не зависящих от принятых алгоритмов (программного обеспечения), применяемых технических средств и физического расположения данных в компьютере; обеспечивающих непротиворечивую и целостную информацию при нерегламентируемых запросах. БД предполагает многоцелевое её использование (несколько пользователей, множество форм документов и запросов одного пользователя). База знаний (БЗ) представляет собой совокупность БД и используемых правил, полученных от лиц, принимающих решения (ЛПР). Наряду с понятием "база данных" существует термин "банк данных", который имеет две трактовки. В настоящее время данные обрабатываются децентрализованно, (на рабочих местах) с помощью персональных компьютеров (ПК). Банк данных - база данных и система управления ею (СУБД) (например, Ассess) представляет собой приложение для создания баз данных как совокупности двумерных таблиц. Приложение – программа или группа программ, предназначенных для выполнения стандартных работ. К таким приложениям относятся текстовые (например, Word), графические (CorelDrow) редакторы, электронные таблицы (Excel).

Изображение слайда
9

Слайд 9

9 ВЫВОДЫ 1.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3._______________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
10

Слайд 10

10 РЕШЕНИЯ 1.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2._______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
11

Слайд 11

Изображение слайда
12

Слайд 12

12 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Занятие 2. ДАННЫЕ, ИНФОРМАЦИЯ, ЗНАНИЯ Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к созданию, использованию и функционированию баз данных. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
13

Слайд 13

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ Файл – информация, хранимая на электронном носителе после завершения отдельных заданий и рассматриваемая в процессе обработки как единое целое. Файл имеет имя и требует некоторого объёма памяти носителя, в качестве которого может выступать дискета, винчестер, компакт-диск (CD). Поле – столбец файлового документа (таблицы). Имя поля часто называют атрибутом. Домен – совокупность значений одного поля. Универсум – совокупность значений всех полей. Запись – строка документа. В реляционной модели данных – строка таблицы, в сетевой модели данных – элемент структуры, аналогичный примерно таблице в реляционной модели данных. Запись логическая – поименованная совокупность данных, рассматриваемая пользователем как одно целое. Запись физическая (совокупность данных, записываемых/считываемых одним блоком) характеризует расположение данных в физической памяти ПК. Ключ – поле с уникальными (неповторяющимися) записями, используемое для определения места расположения записи. Ключ может состоять из совокупности полей (составной ключ), называемых суперключём. Выделенный ключ – ключ, явно перечисленный вместе с реляционной схемой. В противном случае говорят о неявном ключе. Вводят и такие понятия как возможный ключ (ключ-кандидат), если любой из нескольких наборов полей может быть принят за составной ключ. Один из выделенных ключей называют первичным. При работе с несколькими связанными таблицами говорят о родительском ключе главной таблицы и внешнем ключе подчинённой таблицы. Иногда ключ называют идентификатором – атрибутом, значения которого однозначно определяют экземпляры объекта предметной области. Предметная область – отражение в БД совокупности объектов реального мира и их связями, относящимися к некоторой области знаний и имеющих практическую ценность для пользователя. Понятие «идентификатор» используется и в физической базе данных.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Указатель — идентификатор, который ведёт к заданной записи из какой-то другой записи в физической базе данных. Здесь запись — некоторый блок данных в памяти компьютера. Администратор базы данных (АБД) — лицо, отвечающее за выработку требований к БД, её проектирование, реализацию, эффективное использование и сопровождение. Архитектура — разновидность (обобщение) структуры, в которой какой-либо элемент может быть заменён на другой элемент, характеристики входов и выходов которого идентичны первому элементу. Понятие «принцип открытой архитектуры» используется при построении компьютера. Этот принцип означает, что вместо принтера одной марки к компьютеру может быть подключён принтер другого типа. Безопасность — защита от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения. Блокировка — неделимая операция, которая позволяет только одному процессу иметь доступ к совместно используемому ресурсу. Вид (View) — таблица, вычисленная с помощью навигационной операции на основе исходной таблицы (таблиц). Вид может использоваться почти по тем же правилам, что и исходная таблица. Внешняя схема — описание данных на концептуальном уровне. В реляционной базе данных (РБД) порядок расположения полей (столбцов) таблицы безразличен. Однако для реализации следует выбрать вполне определённый порядок (схему). Чаще всего ключевые поля располагают в начале схемы. Внутренняя схема — описание данных на физическом уровне. Время доступа — промежуток времени между выдачей команды записей (считывания) и фактическим получением данных. Патологическая модель — модель логического уровня, представляющая собой отображение логических связей безотносительно к их содержанию и среде хранения. Задание (работа) — программа или совокупность программ и преобразуемые этими программами данные. Защита данных — противостояние базы данных несанкционированному доступу, преднамеренному искажению или разрушению информации. Индекс — совокупность указателей, содержащих информацию о местоположении записи. Для ускорения поиска полям сопоставляют уникальный набор (числовой или символьный). Индекс может быть представлен и несколькими полями. Если при построении БД заданы индексы, то для поиска сначала их и используют. Если индексов нет, то может проводиться длительный поиск путём перебора данных. Концептуальный — определение, относящееся к обобщённому представлению данных, независимому от СУБД. При проектировании БД выделяют концептуальную, логичеаскую и физическую базы данных (модели). Кортеж — совокупность полей или запись (строка). КОДАСИЛ (CODASIL) — набор стандартов для сетевых баз данных.

Изображение слайда
15

Слайд 15

Логический — определение, относящееся к представлению или описанию данных, не зависящему от запоминающей среды или вычислительной системы, однако «привязанное» к выбранной СУБД. Машина баз данных (МБД) — вспомогательный периферийный процессор, выполняющий функции СУБД. Метаданные — данные о данных, описание информационных ресурсов, их характеристик, местонахождения, способа использования и т. д. Например, перечень таблиц с характеристиками каждой из них (имя, объём памяти и другие параметры). Многозначная зависимость — (MV-зависимость, зависимость 1:M) — для подсхем X, Y, Z, принадлежащих схеме R, Z = R — (XY) и кортежей t2(X) =t1(X) и t3(Y) = t1(Y) справедливо t3(Z) = t1(z) b t3(Z) = t2(Z). Модель данных — средство абстракции, позволяющее видеть информационное содержание (обобщённую структуру, а не их конкретные значения. Выделяют иерархическую, сетевую, реляционную, объектно-ориентированную, объектно-реляционную и многомерную модели данных. Навигация — операция, результат которой представлен единым объектом, полученным при прохождении пути по логической структуре БД. Иными словами, операция получения новой таблицы из полей связанных таблиц. Независимость данных — возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователя. Объект — термин, обозначающий факт, лицо, событие, предмет, о котором могут быть собраны данные. В реляционных СУБД выделяют такие основные объекты, как таблицы, формы, запросы, отчёты, макросы, модули. Объектно-ориентированное программирование — методология программирования, основанное на представлении программ в виде связанной совокупности объектов, каждый из которых является экземпляром определённого класса, а классы образуют иерархию по наследованию. Объектно-ориентированное проектирование — методология проектирования, соединяющая в себе процесс объектной декомпозиции и приёмы представления логических и физических, а также статических и динамических моделей проектируемой системы. Отношение r на множествах (доменах) S — подмножество декартова произведения. Понятие «отношение» является основным в реляционных БД. Пусть имеется таблица с двумя полями по два значения в каждом, т. е. в каждом домене по два значения. «Полная» таблица имеет четыре возможных записи, которые и образуют декартово произведение. Отношением является и часть этой таблицы. Отношение может быть и составным, составленным из нескольких связанных таблиц. Подсхема — описание логического представления пользователя данной группы, т. е. Это схема отдельного пользователя БД (для всех пользователей). При наличии одного пользователя подсхема является схемой. Программа — полное и точное описание алгоритма на некотором формальном языке программирования. Процедура — некоторая подпрограмма. Распределённая база данных (РБД) — единая база данных, представленная в виде отдельных (возможно избыточных и перекрывающихся) разделов на разных вычислительных средствах. Связь — ассоциация между экземплярами примитивных или агрегированных объектов (записей) данных.

Изображение слайда
16

Слайд 16

Семантика — часть языка, касающаяся указания смысла и действия текста, составленного в соответствии с синтаксическими правилами. Действия текста относятся к операторам на некотором языке программирования. Синтаксис — правила, определяющие разрешённые языковые конструкции, а также последовательности расположения символов в программе. Система баз данных — совокупность СУБД, прикладного программного обеспечения, базы данных, операционной системы и технических средств, обеспечивающих информационное обслуживание пользователей. Система управления базой данных (СУБД) — совокупность программных средств, обеспечивающих управление БД на всех уровнях. Системный журнал — журнал регистрации всех изменений БД. Словарь данных — набор обобщённых описаний данных БД. Спецификация — операция, результатом которой является новая структура, построенная на основе структур базы данных. Сртуктура — совокупность элементов и их связей. Сущность — примитивный объект данных, отображающий элемент предметной области (человек, место, вещь и т. д.). Схема данных — описание логической структуры данных, специфицированное на языке описания данных и обрабатываемое СУБД. Для конкретного пользователя и в конкретной БД должен быть выбран и зафиксирован только один вариант порядка. Этот вариант называют схемой (пользователя). Транзакция — процесс изменения файла или БД, вызванный передачей одного входного сообщения. Это сообщение (команду) часто тоже называют транзакцией. Функциональная зависимость (ф-зависимость, зависимость 1:1); схема У функционально зависит от Х, если для кортежей т1(Х) = т2(Х) справедливо т1 (У) = т2 (У), причем схемы Х и У могут принадлежать семе Р. Хранимая запись — совокупность связанных элементов данных, соответствующая одной или нескольким логическим записям и содержащая все необходимые служебные данные. Хранилище данных — предметно ориентированный, интегрированный, привязанный ко времени и неизменный набор данных, предназначенный для поддержки принятия решений. Целостность данных — устойчивость хранимых данных к разрушению (уничтожению), связанному с неисправностями технических средств, системными ошибками и ошибочными действиями пользователей. Элемент данных — наименьшая единица данных, имеющая смысл при описании информации; наименьшая единица поименованных данных. Экземпляр — отдельный экземпляр объекта, записи, элемента данных. Язык базы данных — общий термин, относящийся к классу языков, которые используются для определения и обращения к базам данных. Язык манипулирования данными (ЯМД) — командный язык, обеспечивающий доступ к содержимому БД и его обработку. Обработка предполагает вставку, удаление и изменение данных (операции обновления).

Изображение слайда
17

Слайд 17

Язык описания данных (ЯОД) — предназначен для описания данных на концептуальном, логическом и физическом уровнях на основе соответствующих схем. Речь идёт о командах по формированию структуры (шапки) таблиц и связей между ними. Эти операции могут быть обеспечены визуальным языком программирования QBE или директивным языком программирования SQL. Язык запросов — высокоуровневый язык манипулирования данными, обеспечивающими взаимодействие пользователя с БД, предполагает выборку данных. Три группы операций с базами данных (описание, манипулирование, запрос) совмещены в языке SQL, а в некоторых СУБД — и в языке QBE. Исходным элементом БД является таблица, структурные составляющие которой — поле и запись. Есть две разновидности структуры таблиц: линейная и нелинейная. В линейной структуре таблицы поля располагаются последовательно друг за другом в произвольном порядке (табл. 1.11), называемой схемой пользователя. Таблица 1.11 Таблица данных о кафедре В нелинейной структуре используется понятие «агрегат», являющийся как бы таблицей в таблице (табл. 1.12). Возможности реализации структур таблиц зависит от выбранной модели данных (МД). Реляционная и иерархичекая модели данных реализуют только линейную структуру, тогда как сетевая и объектно-ориентированная модели позволяют использовать и нелинейную структуру. Особенности конкретной реализации определяются классами БД и СУБД. № преподавателя Фамилия И. О. Кафедра Дисциплина Число часов 115 Козлов А.И. Информатика Базы данных 48 ... ... ... ... ... 59 Серов О. В. Информатика Базы данных 48

Изображение слайда
18

Слайд 18

Шифр студента.. Оценки по семестрам № Фамилия Дисциплина 1 2 3 4 11 Козлов А.И. Информатика 4 5 5 4 ... ... ... ... ... ... ... 59 Серов О. В. Математика 3 5 5 4 Таблица данных о студентах Табл. 1.12

Изображение слайда
19

Слайд 19

19 ВЫВОДЫ 1.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3._______________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
20

Слайд 20

20 РЕШЕНИЯ 1.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
21

Слайд 21

21 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Занятие 3. КЛАССИФИКАЦИЯ БД И СУБД Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к созданию, использованию и функционированию баз данных. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Сформулируйте три вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и отметьте их приоритетность.

Изображение слайда
22

Слайд 22

1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ БАЗ ДАННЫХ Структуризация данных Форма представлени я Вид данных Модель данных Классификационный признак Характер данных Изменение данных Распределение данных Количество пользователей Характер хранения Текстовый (символьный) Видео Неподвижное Графическое изображение Подвижное Неструкту-рированные Частично структу-рированные Иерархические Структу-рированные Лексикографические данные Реляционные Объектно-Реляционны е Объектно-ориентированные Сетевые Документ Библео-графический Полно-текстовой Реферативный Классификаторы Централизованные Статические Словари слов Динамические Распределённые Локальные Интегрированные Однопользовательские Многопользовательские Аналитический Операционный Б Д Аудио Мультимедиа Рис. 1.12. Классификация баз данных

Изображение слайда
23

Слайд 23

В статических базах данных частота обновления данных много ниже частоты их считывания. Данные напрямую не связаны со временем. Например, анкетные данные, которые используются гораздо чаще, чем изменяются. Основным требованием к статическим БД является простота обновления, что достигается разделением таблицы на несколько таблиц в процессе нормализации. В динамических БД частоты считывания и обновлепния данных соизмеримы. В динамических БД время выступает явно в виде понятий момента времени (дата) или интервала времени (семестр, месяц, год). Например, данные об успеваемости студентов за время обучения (по семестрам). Для таких БД характерно не изменение, а добавление данных. Отдельно классифицируются системы управлепния базами данных (СУБД). Классификационный СУБД признак По языку общения Открытые Закрытые Смешанные По выполняемым Транзакционные Аналитические функциям (OLTP) (OLAP) Базы данных могут классифицироваться и с точки зрения экономической (безплатные и платные); по форме собственности (государственные, негосударственные); по степени доступности (общедоступные, с ограниченным кругом пользователей). Ещё имеются активные БД (фактически — экспертные системы); пространственные БД (связанные с хранением графических файлов, например, географических карт); временные БД, в которых время присутствует в явном виде в качестве полей таблиц. Статические операционные (трансакционные) БД — OLTP. Для выработки стратегических решений используется система поддержки принятия стратегических решений (OLAP ), способствующая существенному повышению эффективности труда руководителей различного ранга. Под классификацией понимается разделение множества на подмножетсва по неформально предложенному признаку. В силу многогранности баз данных и СУБД (комплекса техничеких и программных средств для хранения, поиска, защиты и использования данных) имеется множество классикационных признаков (рис. 1.12).

Изображение слайда
24

Слайд 24

БД Электронный архив Обработанные данные Алгоритм приложения Анализ приложения Интерфейс пользователя Интерфейс пользователя Хранилище данных (ХД) OLPT OLAP Рис. 1.14. Соотношение OL Т P и OL А P

Изображение слайда
25

Слайд 25

1.5. СОСТАВ СУБД И РАБОТА БД СУБД представляет собой оболочку, с помощью которой после пострения струкруры таблиц, задания связей между таблицами и заполнения таблшиц данными получаетя соответствующая база данных. Это система программно-технических, организационных и «человеческих» составляющих (рис. 1.15). Программные средства включают трансляторы и систему управления, обеспечивающую ввод — вывод, обработку и хранение информации, создание, модификацию и тестирование базы данных. Базывыми внутренними языками программирования являются языки четвёртого поколения. В качестве базовых языков могут использоваться С, С++, Paskal, Object Paskal. Язык С++ позволяет строить программы как на языке Visual Baisic с его широким спектром возможностей, более близкий и понятный даже пользователю-непрофессионалу, так и на непроцедурном (декларативном) языке структурированных запросов SQL. Исторически для системы управления базой данных сложились три языка: 1. Язык описания данных (ЯОД), называемый также языком описания схем — для построения структуры («шапки») таблиц БД. 2. Язык манипулирования данными (ЯМД) для заполнения БД данными и операций обновления (запись, удаление, модификация). 3. Язык запросов — язык поиска наборов величин в файле в соответствии с заданной совокупностью критериев поиска и выдачи затребованных данных без изменения содержимого файлов и БД (язык преобразования критериев в систему команд). В настоящее время функции всех трёх языков выполняет язык SQL, относящийся к классу языков, базирующихся на исчислении кортежей. Для работы с созданной БД пользователю или администратору БД следует иметь перечень файлов — таблиц с описанием состава их данных (структуры, схемы). Для этого создаётся специальный файл, называемый словарём данных ( репозитарием, словарём-справочником, энциклопедией). Описание БД относится к метаинформации. В катечестве технических средств могут выступать супер- или персональные компьютеры, с соответствующими периферийными кстройствами. Организационно-методические средства — это совокупность инструкций, методических и регламентирующих материалов, описаний структуры и процедуры работы пользователя с СУБД и БД. Пользователей возможно разделить на две основные категории: Конечные пользователи (КП); Администраторы баз данных (АБД). В широком плане под АБД понимают системных аналитиков, проектировщиков структур данных и информационного обеспечения, проектировщиков технологии процессов обработки, системных и прикладных программистов, операторов, специалистов в предментой области и техническому обслуживанию.

Изображение слайда
26

Слайд 26

СУБД Программные средства Языковые средства Администратор БД (АБД) Технические средства Организационно-методические средства Рис. 1.15. Состав СУБД Рис. 1.16. Состав OLAP Менеджер загрузки Менеджер ХД Менеджер запросов

Изображение слайда
27

Слайд 27

В обязанности АБД входит: анализ предметной области, статус информации и пользователей; проектирование структуры и модификация данных; задание и обеспечение целостности; загрузка и ведение БД; защита данных; обеспечение восстановления БД; сбор и статистическая обработка обращений к БД, анализ эффективности функционирования БД; работа с пользователем. Одлним из важнейших инструментов АБД является словарь. Работа с базами данных включает следующие процедуры: Построение (создание, проектирование) БД. Использование БД. Функционирование БД. Эти процедуры определяют содержание (составляющие) теории БД: создание, использование, функционирование. При реализации БД основными элементами структуры БД являются собственно база данных (система таблиц с данными); интерфейс пользователя, алгоритм приложения. В составе OLAP можно выделить такие архитектурные элементы (рис. 1.16): Хранилище денных (ХД). Менеджер загрузки. Менеджер хранилища данных. Менеджер запросов. Хранилище данных можно считать базой данных, тогда как систему OLAP — СУБД. В нё можно выделить электронных архив, хранящий детльные ретроспективные данные и агрегированные (обработанные) данные. ХД реализуется с помощью многомерной модели, которая имеет несколько разновидностей. Менеджер загрузки осуществляет преобразование данных, поступающих из операционных БД, по стандарту OLAP. Менеджер хранилища данных выполняет следующие операции: Анализ непротиворечивости исходных данных. Создание необходимых индексов и видов. Денормализацию. Резервное копирование. Менеджер запросов управляфет пользовательскими запросами.

Изображение слайда
28

Слайд 28

28 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Занятие №4. ТРЕБОВАНИЯ К БАЗАМ ДАННЫХ Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
29

Слайд 29

Свойства данных в OLTP и OLАP Таблица 1.13 OLAP OL T P Редко и очень большими порциями Часто и небольшими порциями Загрузка Скорость выполнения сложных запросов Количество транзакций в единицу времени Критерий эффективности работы Очень высокая Средняя Скорость обработки Очень большой Небольшой Объём обрабатываемой информации По хронологии По любому полю Упорядочение данных Добавляются Изменяются Изменчивость данных До нескольких десятков лет До года Период хранения данных Агрегированные данные Детальные данные Уровень агрегации данных Аналитическая обработка: прогнозирование, моделирование, анализ и выявление связей, выявление статистических закономерностей Оперативный поиск, несложная обработка Назначение данных

Изображение слайда
30

Слайд 30

КОНЦЕПЦИЯ БАЗ ДАННЫХ Концепция – это некоторая система взглядов на процесс или явление. Составными частями концепции являются совокупность принципов и методология. Под методологией понимается совокупность методов решения проблемы. Принцип – правила, которыми следует руководствоваться в деятельности. Часто принципы формулируются в виде ограничений и требований, в частности, требований к базам данных. 2.1. ТРЕБОВАНИЯ К БАЗАМ ДАННЫХ И СИСТЕМАМ УПРАВЛЕНИЯ ДАННЫМИ Основные требования к операционным базам данных и СУБД, на которых строятся БД. Простота обновления данных. Под операцией обновления понимают добавления, удаления и изменения данных. Высокое быстродействие (малое время отклика на запрос). Время отклика – промежуток времени от момента запроса к БД и фактическим получением данных. Похожим является термин время доступа – промежуток времени между выдачей команды записи (считывания) и фактическим получением данных. Под доступом понимается операция поиска, чтения данных или записи их. Независимость данных. Совместное использование данных многими пользователями. Безопасность данных – защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения. Стандартизация построения и эксплуатации БД (фактически СУБД. Адекватность отображения данных соответствующей предметной области. Дружелюбный интерфейс пользователя. Важнейшими являются первые два противоречивых требования: повышение быстродействия требует упрощения структуры БД, что, в свою очередь, затрудняет процедуру обновления данных, увеличивает их избыточность. Независимость данных – возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователей. Независимость данных предполагает инвариантность к характеру хранения данных, программному обеспечению и техническим средствам. Она обеспечивает минимальные изменения структуры БД при изменениях стратегии доступа к данным и структуры самих исходных данных. Это достигается «смещением» всех изменений на этапы концептуального и логического проектирования с минимальными изменениями на этапе физического проектирования. Безопасность данных включает их целостность и защиту. Целостность данных – устойчивость хранимых данных к разрушению и уничтожению, связанных с неисправностями технических средств, системными ошибками и ошибочными действиями пользователей. Устойчивость хранимых данных включает: Отсутствие неточно введённых данных или двух одинаковых записей об одном и том же факте. Защиту от ошибок при обновлении БД. Невозможность удаления порознь (каскадное удаление) связанных данных разных таблиц. Неискажение данных при работе в многопользовательском режиме и в распределённых базах данных. Сохранность данных при сбоях техники (восстановление данных).

Изображение слайда
31

Слайд 31

Целостность обеспечивается триггерами целостности – специальными приложениями-программами, работающими при определённых условиях. Для некоторых СУБД (например, Acces, Paradox) триггеры являются встроенными. Защита данных от несанкционированного доступа предполагает ограничение доступа к конфиденциальным данным и может достигаться: Введением системы паролей. Получением разрешений от администратора базы данных (АБД). Запретом от АБД на доступ к данным. Формированием видов – таблиц, производных от исходных и предназначенных конкретным пользователям. Три последние процедуры легко выполняются в рамках языка структурированных запросов Structured Querj Language –, часто называемом SQL 2. Стандартизация обеспечивает преемственность поколений СУБД с одинаковыми и различными моделями данных. Стандартизация ( ANSI/SPARC) осуществлена в значительной степени в части интерфейса пользователя СУБД и языка SQL. Это позволило успешно решить задачу взаимодействия различных реляционных СУБД как с помощью языка SQL, так и с применением приложения Open Data Base Connection (ODBS). При этом может быть осуществлён как локальный, так и удалённый доступ к данным (технология клиент – сервер или сетевой вариант). Требования к хранилищам данных, которые структурно являются продолжением операционных баз данных Пусть в базе данных имеются данные об успеваемости студентов третьего курса, при этом текущими являются пятый и шестой семестры. Данные за первые четыре семестра находятся (переданы) в хранилище данных (ХД), т. е. фактически в дополнительной, специфической базе данных. Необходимо запросить в хранилище фамилии студентов, которые первые четыре семестра учились только на отлично. Иными словами, данные из операционной БД периодически передаются в электронный архив (в рассмотренном примере – данные за первые четыре семестра), а затем могут быть обработаны в соответствии с запросом пользователя. Поскольку данные в хранилище практически не изменяются, а лишь добавляются, требование простоты обновления становится неактуальным. На первое место – в силу значительного объёма данных в хранилище – выходит требование высокого быстродействия. К хранилищам данных предъявляются следующие дополнительные требования: Высокая производительность загрузки данных из операционных БД. Возможность фильтрования, переформатирования, проверки целостности исходных данных, индексирования данных, обновления метаданных. Повышенные требования к качеству исходных данных в части обеспечения их непротиворечивости, поскольку они могут быть получены из разных источников. Высокая производительность запросов. Обеспечение высокой размерности.

Изображение слайда
32

Слайд 32

Рис. 2.1. Информационно-поисковая система управления План Контроль Учёт ОУ ЭВМ Анализ ЛПР Критерий Информационно-поисковые и информационно-советующие системы управления связаны с управлением организационными системами. По характеру применения компьютеров такие системы возможно разделить на информационно-поисковые (рис. 2.1), получившие название «традиционные», и информационно-советующие или современные системы (рис. 2.2). Сначала шло построение и изучение традиционных систем. Решение Рис. 2.1. Информационно-советующая система управления План Контроль Анализ Вариантырешений Решение ЭВМ Учёт ЛПР Критерий ОУ Решение

Изображение слайда
33

Слайд 33

В 1963 г. С. Бахман построил первую промышленную базу данных IDS с сетевой моделью данных только для одного приложения. Доступ к данным осуществлялся с помощью соответствующего программного обеспечения ПО). В конце 70-х годов ХХ в. Появились современные СУБД, обеспечивающие физическую и логическую независимость, безопасность данных, обладающие развитыми языками БД. В начале 90-х годов реляционные БД получили наиболее широкое распространение, особенно при использовании персональных компьютеров. Появились разнообразные СУБД, рассчитанные как на пользователя-профессионала (в программировании), так и на пользователя непрофессионала, предназначенные для построения небольших (по объёму памяти), и сверхбольших БД, работающие как в локальном, так и в сетевом режимах. При этом базы данных строились как статические (операционные, транзакционные, ( OnLine Transactional Processing – OLTP). К середине 90 годов в базах данных накопилось такое количество информации, что её стало возможно использовать для аналитических процедур выработки решений-советов. Появились динамические (аналитические) базы данных ( OnLine Analitical Processing – OLAP. Их основными составляющими стали электронный архив и хранилище данных ( Data Warehouse). Одновременно выявились недостатки реляционных БД, у которых появились конкуренты в виде объектно-ориентированных баз данных. Последние годы характеризуются появлением распределённых и объектно-ориентированных баз данных с приложениями средств автоматизации проектирования и интеллектуализации БД. 5. Подходы к построению БД. Базы данных основываются на двух подходах к созданию автоматизированной системы управления (АСУ). Первый из них связан с автоматизацией документооборота (совокупность документов, движущихся в процессе работы предприятия). Трансформация входных в выходные документы осуществляется по алгоритму преобразования. К 90-м годам ХХ в. сформировался второй, современный подход, связанный с автоматизацией управления. Он предполагает первоначальное выявление стандартных алгоритмов приложений, под которые определяются данные и база данных. Объектно-ориентированное программирование только усилило значимость этого подхода. Состав БД для различных подходов представлен на рис. 2.4. а) б) База данных Интерфейс пользователя Приложение (алгоритм бизнеса ) База данных Интерфейс пользователя Рис 2.4. Схема классического (а) и современного (б) подхода при построении базы данных

Изображение слайда
34

Слайд 34

3. Информационные массивы и базы данных. Первоначально в информационно-поисковых системах применяли информационные массивы. При этом возникала необходимость хранения избыточной информации при дефиците компьютерной памяти. Также выяснилось, что алгоритмы задач более подвижны, чем данные для них. При довольно частом изменении алгоритмов в процессе совершенствования систем управления каждый раз требовалось проводить трудоёмкую процедуру создания новых массивов. В этих условиях стало ясно превосходство баз данных, несмотря на их более сложную структуру по сравнению с системой массивов. В дальнейшем базы данных стали снабжаться программной составляющей, позволяющей легко реализовать и оперативно изменять алгоритмы приложения. 4. Модели данных. Использование файлов для хранения только данных (рис. 2.3, а) предложено Мак Гри в 1959 г. Были разработаны методы доступа (в том числе – произвольного) к таким файлам, при этом физическая и логическая структуры уже различались, а физическое расположение данных можно было менять без изменения логического представления. Операционная система (ОС) Прикладная программа (ПО) Рабочая область (РО) Операционная система (ОС) Прикладная программа (ПО) Рабочая область (РО) а) б) СУБД Ввод Процессор Вывод Система файлов Ввод Процессор Вывод Схема БД Рис. 2.3. Файловая система (а) и СУБД (б) для хранения данных

Изображение слайда
35

Слайд 35

В работе БД возможны одно- и многопользовательский режимы. В последнем случае несколько пользователей подключаются к одному компьютеру через разные порты. 6. Восходящее и нисходящее проектирование БД. Первое применяют в распределённых БД при интеграции спроектированных локальных баз данных, которые могут быть выполнены с использованием различных моделей данных. Более характерным для централизованных БД является нисходящее проектирование. Работа с базами данных может быть представлена в виде схемы на рис. 2.5, из которой видно, что используются методологии создания, использования и функционирования БД. 7. Хранилище данных – предметно-ориентированный, интегрированный, привязанный ко времени и неизменный набор данных, предназначенный для поддержки принятия решений. Хранилище данных ориентировано не на алгоритм приложения как операционная БД, а на предметную область. Интегрированность определяется тем фактом, что источниками данных могут быть несколько БД, которые могут иметь разные форматы данных и степень заполнения БД. Эти данные должны быть приведены к «стандарту», используемому в ХД. Привязка ко времени означает, что исходные данные характеризуют какой-то интервал времени, при этом время присутствует в БД явно. В силу этого вновь поступающие данные не изменяют прежние данные в ХД, а дополняют их.

Изображение слайда
36

Слайд 36

36 ВЫВОДЫ 1.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3._______________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
37

Слайд 37

37 РЕШЕНИЯ 1.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.________________________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3.________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
38

Слайд 38

2.3. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ Совокупность процедур проектирования централизованной БД можно разделить на четыре этапа (рис. 2.6). На этапе формулирования и анализа требований устанавливаются цели организации, определяются требования к БД. Они состоят из общих и специфических требований. Для формирования специфических требований обычно используется методика интервьюирования персонала различных уровней управления. Все требования документируются в форме, доступной конечному пользователю и проектировщику БД. Этап концептуального проектирования заключается в описании и синтезе информационных требований пользователей к первоначальному проекту БД. Исходными данными могут быть совокупность документов пользователя (рис. 2.5) при классическом подходе или алгоритмы приложений (алгоритмы бизнеса) при современном подходе. Результатом этого этапа является высокоуровневое представление (в виде системы таблиц БД) информационных требований пользователей на основе различных подходов. Сначала выбирается модель БД. Затем с помощью ЯОД создаётся структура БД, которая затем заполняется данными с помощью команд ЯМД, систем меню, экранных форм или в режиме просмотра таблиц БД. Здесь же обеспечивается защита и целостность данных с помощью СУБД или путём построения триггеров. В процессе логического проектирования высокоуровневое представление данных преобразуется в структуру используемой СУБД. Основной целью этапа является устранение избыточности данных с использованием специальных правил – нормализации (рис. 2.6). При этом минимизируется повторение данных и возможные структурные изменения БД при процедурах обновления. Это достигается разделением (декомпозицией) одной таблицы на две или более с последующим использованием при запросах операции навигации.

Изображение слайда
39

Слайд 39

Традиционный подход Документы пользователя Создание БД Концептуальная модель БД Логическая модель БД Логическая модель БД на языке СУБД С1 С2 Администратор БД Физическая модель БД Программы БД Компьютер Запрос Ответ Использование СУБД Пользователь Запрос на языке СУБД Запрос на языке реляционной алгебры Стандартный запрос И3 И2 И1 Современный подход Алгоритм приложения Рис. 2.5. Этапы создания (С1, С2) и использования (И1-И3) БД

Изображение слайда
40

Слайд 40

40 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Занятие № Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
41

Слайд 41

41 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Вводное занятие Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
42

Слайд 42

Анализ требований Постановка задачи (ограничений): быстродействие; объём памяти; защита данных; надёжность и восстановление; одно-, многопользовательский режим; централизованная/распределённая БД Составление технического задания Облед-ование документо-оборота Анализ алго-ритмов Подход Традиционный Современный Концептуальная БД Режим Однопользо-вательский Многопользо-вательский Схема, подсхема Схема Выбор МД, СУБД Нормализация Логическая модель Разновидность Распреде-лённая Централизо-ванная Фрагментация Локализация Нормализация Целостность и восстановление Физическая БД Реализация Собственно БД Интерфейс пользователя Алгоритм приложения Рис. 2.6. Этапы проектирования операционных БД

Изображение слайда
43

Слайд 43

Заметим, что навигационный поиск снижает быстродействие БД, т. е. увеличивает время отклика на запрос. Полученная логическая структура БД может быть оценена количественно с помощью различных характеристик (число обращений к логическим записям, объём данных в каждом приложении, общий объём данных). На основе этих оценок логическая структура может быть усовершенствована с целью достижения большей эффективности. Специального рассмотрения заслуживает процедура управления БД. Она наиболее проста в однопользовательском режиме. В многопользовательском режиме и в распределённых БД процедура сильно усложняется. При одновременном доступе нескольких пользователей без принятия специальных мер возможно нарушение целостности. Для устранения этого явления используют систему транзакций и режим блокировки таблиц или отдельных записей. На этапе физического проектирования решаются вопросы, связанные с производительностью системы, определяются структуры хранения данных и методы доступа. Взаимодействие между этапами проектирования и словарной системой необходимо рассматривать отдельно. Процедуры проектирования могут использоваться независимо в случае отсутствия словарной системы. Сама словарная система может рассматриваться как элемент автоматизации проектирования. Средства проектирования и оценочные критерии используются на всех стадиях разработки. В настоящее время неопределённость при выборе критериев является наиболее слабым местом в проектировании БД. Это связано с трудностью описания и идентификации большого числа альтернативных решений. В то же время существует много критериев оптимальности, являющихся неизмеримыми свойствами, трудно выразимыми в количественном представлении или в виде целевой функции. К качественным критериям могут относиться гибкость, адаптивность, доступность для новых пользователей, совместимость с другими системами, возможность конвертирования в другую вычислительную среду, возможность восстановления данных, возможность распределения и расширения. Проще обстоит дело при работе с количественными критериями, к которым относятся время ответа на запрос, стоимость модификации, стоимость памяти, время на создание, стоимость на реорганизацию. Затруднение может взывать противоречие критериев друг другу. Процесс проектирования является длительным и трудоёмким и обычно продолжается несколько месяцев. 2.4. МЕТОДОЛОГИЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ Базы данных используются обычно не самостоятельно, а являются компонентой различных информационных систем: банков данных, информационно-поисковых и экспертных систем, систем автоматизированного проектирования, автоматизированных рабочих мест, автоматизированных систем управления. В базах данных имеется три уровня представления данных (рис. 2.6): концептуальная, логическая и физическая базы данных. В процедуре использования чаще всего имеют дело с логической и значительно реже с концептуальной и физической моделями. Словарь данных представляет собой внутреннюю БД, содержащую централизованные сведения о всех типах данных, их имена, структуру, а также информацию об их использовании.

Изображение слайда
44

Слайд 44

Преимущества словаря данных – в эффективном накоплении и управлении информационными ресурсами предметной области. Его применение позволяет уменьшить избыточность и противоречивость данных при их вводе, осуществить простое и эффективное управление при их модификации, упростить процедуру проектирования БД за счёт централизации управления данными, установить связи с другими пользователями. Таким образом, словарь данных содержит обобщённое представление всех трёх уровней: концептуального, логического и физического. В логическом представлении применяются следующие виды моделей данных: иерархические, сетевые, реляционные, объектно-ориентированные (объектно-реляционные). Иерархическая модель служит разновидностью сетевой, являющейся совокупностью деревьев (лесом). Сетевая модель допускает только бинарные связи «многие к одному» и использует для описания модель ориентированных графов. Реляционная модель использует представление данных в виде таблиц (реляций, связей). В её основе лежит математическое понятие теоретико-множественного отношения: она базируется на реляционной алгебре и теории отношений. В объектно-ориентированной модели используются понятия класса,, объекта, метода. В процессе использования БД имеются операции обновления (запись, удаление, модификация данных) и запрос-ответ (чтение). В общем случае процесс запроса состоит из ряда этапов (И1 – И3 на рис 2.5). Пользователь должен знать структуру БД или обратиться к АБД. На этапе И1 пользователь должен выяснить, какие формы документов ему нужны. Это могут быть не только логические модели пользователя, но и различные их модификации при разных сочетаниях полей. Поскольку логические (а тем более модифицированные логические) модели могут отличаться от логической модели БД, следует определить, какие сочетания полей необходимы для выводимых машинных документов. Эти сочетания образуются с помощью элементарных правил (этап И2), изучаемых реляционной алгеброй и реляционным исчислением. Далее правила следует трансформировать в соответствующие варианты обращения к СУБД через её интерфейс. Это могут быть меню, экранные формы, язык программирования (например, SQL), запрос по примеру, режим просмотра таблиц БД. Результат может быть представлен в виде таблиц или отчётов. При эксплуатации БД используют и две специфические операции: навигацию и спецификацию. Для работы с БД используется специальный обобщённый инструментарий в виде СУББД, предназначенный для управления БД и обеспечения интерфейса пользователя. Существует два основных направления реализации СУБД: программное и аппаратное. Программная реализация (СУБД) представляет собой набор программных модулей, работает под управлением конкретной ОС и выполняет следующие функции: описание данных на концептуальном и логическом уровнях; загрузку данных; хранение данных;поиск и ответ на запрос (транзакцию); внесение изменений; обеспечение безопасности и целостности,; предоставление пользователю языковых средств: языка описания данных (ЯОД), языка манипулирования данными (ЯМД), языка запросов.

Изображение слайда
45

Слайд 45

45 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Вводное занятие Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
46

Слайд 46

Аппаратная реализация предусматривает использование и так называемых машин баз данных. Их появление вызвано возросшими объёмами информации и требованиями к скорости доступа. Таким образом, теоретические вопросы можно скомпоновать в две группы (рис. 2.6). 1. Общая теория баз данных. Сюда относятся вопросы не зависящие от моделей данных: а) математический аппарат баз данных; б) описание структуры БД, в том числе различных МД с их сравнительными характеристиками, выбор МД, структурные преобразования БД. 2. Теория реляционных БД. Для них наиболее продвинута прикладная математическая теория БД. Она включает три фактически автономные раздела: а) организацию структур таблиц БД (прежде всего – нормирование), их заполнение и обеспечение составляющих- целостности – при проектировании БД; б) обеспечение целостности данных и их восстановление за счёт соответствующих характеристик СУБД – в процессе работы СУБД; в) организацию запросов и обновления данных – при эксплуатации БД. 2.5. МЕТОДОЛОГИЯ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ БАЗ ДАННЫХ Функционирование операционных баз данных в рамках СУБД. Независимо от класса БД приходится решать проблемы, к которым относятся обеспечение одно- и многопользовательского функционирования, защита данных, обеспечение целостности, восстановление данных после сбоя в БД. В централизованных однопользовательских БД функционирование обеспечивается так называемыми транзакциями, в результате выполнение которых данные в БД либо обновляются (фиксация), либо остаются прежними (откат). Для операционных БД (СУБД) характерны короткие транзакции с длительностью в микро- и миллисекунды. Хранилища данных должны работать при длительных (часы) транзакциях. В случае многопользовательского режима дополнительно возникает необходимость одновременного доступа нескольких пользователей к одни и тем же данным, что чаще всего достигается блокировкой данных. Защита данных от несанкционированного дщоступа осуществляыется либо запретом доступа *(пароль), либо разрешением на доступ, что легко обеспечить с помощью языка программирования SQL. Обеспечение целостности определяется специальными программами, получившими название триггеры. Программы реализуют различного рода ограничения. Например, для поля ПОЛ программа ограничивает задание только значений «муж» и «жен».Другие значения базой данных не воспринимаются.

Изображение слайда
47

Слайд 47

Восстановление данных после сбоя БД определяется характером сбоя. При кратковременных сбоях БД восстанавливается сама: используются данные БД в контрольных точках и невыполненные транзакции. При длительных сбоях восстановление БД возможно лишь на основе создаваемой и периодически обновляемой резервной копии базы В распределённых одноранговых БД в решении перечисленных проблем возникают дополнительные сложности. Могут быть использованы распределённые транзакции. Усложняется и процедура одновременного доступа, для обеспечения которой сформированы дополнительные методы. Их суть – та или иная схема централизации управления базой данных. Особую значимость приобретают вопросы дублирования данных. Новые трудности возникают при интегрировании в неоднородную распределённую БД ранее построенных, действующих локальных баз данных с разными моделями данных. Решение названных проблем несколько упрощается при использовании в распределённых БД режима клиент – сервер. 2.6. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ХРАНИЛИЩ ДАННЫХ Процедура использования ХД мало отличается от аналогичной процедуры в БД. В силу высоких требований к быстродействию ХД следует особое внимание обратить на оптимизацию запросов. При создании ХД выполняются следующие работы. Формируется состав итоговой информации с предельно допустимым временем отклика и предельным сроком хранения детальной информации. Определяется предполагаемый набор запросов на основе детальных данных. При этом следует найти компромисс между созданием итоговой статистической информации и её вычислениями на основе детальных данных. Выбирается способ хранения данных «время» в таблицах. Осуществляется выбор СУБД, который должен учесть и потребности системы OLTP. Наиболее подходящей является ООСУБД с использованием многомерной модели данных MOLAP. Определяются размерности модели данных. В то же время можно использовать и реляционную СУБД с применением разновидности ROLAP. Следует выбрать схему («звезда» или «снежинка». Тогда полезно построить таблицу фактов и сопровождающие её справочные таблицы с минимальным изменением ключей в них. При использовании схемы «звезда» следует провести денормализацию. Определяются потребности в дополнительных данных, отсутствующие в OLTP, и удаляются ненужные, лишние столбцы в детальных данных.

Изображение слайда
48

Слайд 48

ГЛАВА 3 ОБЩАЯ ТЕОРИЯ БАЗ ДАННЫХ С появлением понятия БАЗА ДАННЫХ возникла необходимость в теоретической математической поддержке процессов построения БД, использования БД и функционирования БД, которые сформировали систему в рамках реляционных БД. В настоящее время при проектировании структур данных применяют три основных подхода. Сбор информации в рамках одной таблиц и последующая её декомпозиция. Использование CASE -технологии. Структурирование информации в процессе проведения системного анализа на основе совокупности правил и рекомендаций. Широкое распространение реляционных БД привело к необходимости добавления в CASE -технологию процедуры нормализации, являющейся частью теории реляционных баз данных, на основе ER- диаграмм. Процедура нормализации была формализована и реализована на компьютере (в диалоговом варианте) в ряде СУБД ( Access, Oracle). Вместе с тем, построение ER- диаграмм – процедура специфическая. Возникают сложности и с процедурой нормализации. В связи с этим реляционные БД чаще проектируют, применяя понятие «отношение». В то же время в CASE -технологии заложены возможности автоматизации процедуры проектирования баз данных, что особо важно при создании баз данных большой размерности (свыше 20 Гбайт). 3.1. МОДЕЛИ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДАННЫХ БД, как элемент системы принятия решений (например, в АСУ) есть отражение предметной области реального мира: её объекты, отношения между ними и отношения в БД должны соответствовать друг другу. Компьютер (и АСУ в частности) оперирует только формальными понятиями (моделями)соответствующими объектам и связям внешнего мира. В настоящее время имеется свыше тридцати моделей представления данных, которые до последнего времени не были систематизированы. Их можно разделить на две группы: Формальные (математические), предполагающие разработку БД обязательно с участием человек. Математические представления, рассчитанные на автоматизацию процесса проектирования БД («компьютерное представление»). Отметим разницу двух понятий: «модель данных» - средство моделирования; «модель БД» - результат разработки БД. Модель (представление) БД – множество конкретных ограничений над объектами и операциями с ними.

Изображение слайда
49

Слайд 49

Модель данных (точнее – модель представления данных) есть множество элементов (объектов, типов данных) и связей (отношений) между ними, ограничений (например, целостности, синхронизации много пользовательского доступа, авторизации) операций над типами данных и отношениями. Множество допустимых типов данных и их отношений образуют структуру данных. В модели данных выделяется три компоненты: структура данных; ограничения, определяющие допустимое состояние БД; множество операций, применяемых для поиска и обновления данных. Эти компоненты отображаются языковыми и программными средствами описания и манипулирования данными. Описания часто проводят последовательно: структура, ограничения, операции. Описание структур данных. Проще всего структуру (отношение) можно задать таблицей с «плоской» или сложной структурой (табл. 1.11, 1.12). При таком задании хорошо видны элемент (столбцы, поля), однако плохо просматриваются отношения, которые могут быть четырех типов: 1:1, 1:М, М:1, М: N. Более наглядным (особенно для представления типа 1:1) является представление в виде ориентированного графа (рис. 3.1), восходящее к математике, теории автоматического управления и теории информации. 1 2 3 4 5 Рис. 3.1. Ориентированный граф 1 -5 – узлы графа Рис. 3.2. Овал-диаграмма 1 -5 – узлы диаграммы 1 2 3 4 5 Элементами n ( n принадлежит) графа Г( N, U ) являются столбцы (поля), а связи между ними определяются дугами u ( u принадлежит U ). Такому графу соответствует матрица смежности (табл. 3.1) или двудольный граф. Разновидностью графов являются предложенные Д. Мартиным овал-диаграммы (рис.3.2). u

Изображение слайда
50

Слайд 50

50 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Вводное занятие Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
51

Слайд 51

1 2 3 4 5 1 0 0 1 1 1 2 0 0 0 0 1 3 0 0 0 0 0 4 0 0 0 0 0 5 0 0 0 0 0 Матрица смежности Таблица 3.1 Теория графов достаточно хорошо развита, однако прямое её применение для представления данных встречает затруднения, вызванное следующими обстоятельствами: Связи в моделях представления данных относительно просты (рис. №.1), матрицы смежности получаются разреженными, что снижает ценность их использования. В графах отражается чаще всего один тип связи (например,1:1): входом здесь может быть использование овал-диаграмм. При постановке задачи представления (моделирования) данных, в отличие от теории управления и математики, в которых широко используются начальные предположения. Велик объём неформальной составляющей. Для преодоления третьего затруднения сформировались модели представления данных «сущность – связь» ( Entiti – Relationship), называемые также « ER -моделями (диаграммами)» или «моделями Чена». Базовыми структурами в ER -модели являются «типы сущностей» и «типы связей». Отличие типа связей от типа сущности – в установлении зависимости существования реализации одного типа от существования реализации другого. (Например, ЛИЧНОСТЬ – тип сущности. Тип связей может рассматриваться как агрегат двух или более типов сущностей). Выделяют три типа связи: связь «один к одному» (1:1), связь «один ко многим» (М: N). Примеры этих связей могут быть следующие: 1:1 М:1 М: N (М:М) Студент < - > адрес Студент << - > группа Студент << - >> преподаватель

Изображение слайда
52

Слайд 52

Следует отметить особенности отображения ER -модели. Выделяют следующие типы связей: Рекурсивное (по кольцу) множество связей, в котором участвуют несколько сущностей. Два множества связей между одними и теми же двумя множествами сущностей. Множество n - арных связей, например тернарных (четыре связи, «исходящие от одной сущности»). Выделение этих связей является крайне важным, так как связи 1:М и М: N имеют внутреннюю неопределённость, что сказывается при операциях модификации. Для преодоления неопределённости на этапе реализации логической модели требуется вводить избыточную информацию. Отметим, что сущность примерно соответствует таблице, а атрибут – полю реляционной базы данных. Фрагмент концептуальной модели предметной области «Учебный процесс» представлен на рисю3.3, а пример представления атрибутов для конкретного объекта показан на рис. 3.4. Выделяют многозначный атрибут, атрибут множества связей. Группа Предмет Кафедра Состав Студент Успеваемость ID Опре-делять 1 М 1 М ID Характе-ризовать Изучение Преподаватель Иметь в составе 1 М 1 1 М 1 Рис. 3.3. ER -диаграмма предметной области «Учебный процесс» Группа Предмет Кафедра 1 1 1

Изображение слайда
53

Слайд 53

Группа Предмет Кафедра 1 1 1 Группа Предмет Кафедра 1 1 1 Студент Преподаватель Успеваемость б) М М N М N 2 3 Студент а) Преподаватель М Студент Преподаватель : N ч N М Группа Предмет Группа Кафедра Преподаватель в) М М М 1 М 1 М 1 М М N N М 1 М Рис. 3.4. Модель БД «Учебный процесс» а) – искходная структура; б) – промежуточная структура; в) - результат

Изображение слайда
54

Слайд 54

В общем случае атрибуты отображаются либо на самой ER -диаграмме (при небольшом количестве объектов), либо в виде отдельных приложений по каждому объекту. При построении ER -моделей в ряде случаев целесообразно выделять ряд ограничений: Ограничение целостности применительно к атрибутам: (например: N – студенты, целое, положительное число студентов - диапазон от 5 до 35). Ограничение E по существованию сущностей (рис. 3.3). ID -зависимость (рис.3.3): сущность не может быть идентифицирована в ряде случаев по значениям собственных атрибутов. Здесь прямоугольниками показаны типы сущностей и атрибуты, ромбами – типы связей. Покажем свойства этих моделей на примере БД «Учебный процесс» в высшей школе (рис. 3.4). Укрупнённо (и в несколько другом начертании, чем на рис 3.3) он может быть представлен в виде отношений трёх групп атрибутов (рис. 3.4, а) со связями и 1:М. Поскольку группы 1 и 3 – множества, схему можно представить в виде рис. 3.4, б). Известно, что ни одна модель данных не межет реализовать отношения М: N. В связи с этим схема связей после преобразования окончательно выглядит, как показано на рис. 3.4 в). Заметим, что перечисленные методы обладают следующими недостатками: Слабо ориентированы на использование компьютеров в проектировании БД. Оперируют со статичевкими (неизменными) данными, тогда как в реальных системах управления используются динамические данные (потоки данных). Отражают потоки данных не системно. Названные недостатки устранены в CASE- технологии. 3.2. CASE- ТЕХНОЛОГИЯ Для решения задачи автоматизации управления в АСУ возникла необходимость в системном описании процесса управления, включая и принятие решений. Одними из первых моделей в этом направлении были так называемые форрестеровские модели. Позднее появилась методология автоматизации ( Structures Analysis Design Technique) SASDT, на основе которой построена CASE- технология. Модельными компонентами CASE- технологии (рис. 3.5) являются составляющие ERD, DFD, STD. Их место в системном описании процесса управления показано на рис. 3.6. CASE- технология представляет собой систему методов описания, рассчитанную на использование компьютеров при создании БД.

Изображение слайда
55

Слайд 55

Computer-Aided Software/System Engineering (CASE-технология) — совокупность методологий анализа, поектирования, разработки и сопровождения сложных систем программного обеспечения, поддержанная комплексом взаимосвязанных средств автоматизации. CASE — инструмент для системных аналитиков, разработчиков и программистов. Принципы системного анализа CASE-технология базируется на методологии системного анализа. Под системным анализом понимают научную дисциплину, разрабатывающую общие принципы исследования сложных объектов и процессов с учёто их системного характера. Его основная цель — состредоточить внимание на начальных этапах разработки. В рамках CASE-технологии системный анализ предназначен для отделения проектирования от программирования. В разработке в соответствии с CASE-технологией выделяется построение архитектуры и её последующая реализация, поэтому системный аналих называют структурным системным анализом или просто структурным анализом. Важнейшими (базовыми) принципами являются деление (декомпозиция) и последующее иерарзхическое упорядочение. Они дополняются следующими принципами. 1. Принцип абстрагирования от несущественных деталей (с их упорядочением) с контролем на присутствие лишних элементов. 2. Принцип формализации. 3. Принцип концептуальной общности (структурный анализ — структурное программирование — структурное тестирование). Отсюда методология структурного анализа — метод исследования от общего обзора через детализацию к иерархической структуре со всё большим числом уровней. 4. Поинцип непротиворечивости — обоснование и согласованность элементов. 5. Принцип логической и физической независимости данных. 6. Принцип непосредственного доступа (без программирования) конечного пользователя. Эта технология положена в основу реализации программных CASE-средств. Формальным инструментом описания является система диаграмм (рис. 3.5): ER-диаграмм (ERD), диаграмм потоков данных (DFD), диаграмм переходов состояний (STD), спецификация процессов. В описании процессов возможны два случая: сложные и простые процессы. Во втором случае резработку баз данных удобнее вести с использованием понятия «отношение». Поэтому рассмотрим только сложные процессы, учитывая, что CASE-технология для них и разрабатывалась.

Изображение слайда
56

Слайд 56

56 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Вводное занятие Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
57

Слайд 57

Формализованное описание Структурированный естественный язык (процесс в целом) Таблицы решений (Уч) Деревья решений (Уч) Визуальные языки Баркера Схема переходов Таблица переходов STD DFD Чена ER-диаграмма Flow - форма Иордана-Демарко Гейна-Сарсона SADT Б=? А=? Спецификация процесса Да Нет Динамика ( УЧ ) Данные ERD Диаграмма Несси-Шнейдера Структур- ный анализ и проекти- рование Структур- ный сис- темный анализ Структур- Ный ана-лиз и техника проекти-ровния Нотация Рис. 3.5. Классификация CASE-методов: А — элементов много; Б — описание элементов; УЧ — учебный процесс; DFD — Data Flow diagram ERD — Entity Relationhip Diagram STD — State transaction Diagram

Изображение слайда
58

Слайд 58

ER-диаграммы. Из рис. 3.6 видно, что первой разновидностью методов системы CASE-моделей явились ER-модели Чена. Разновидность этой модели — модель Баркера (рис. 3.7). В ней указывается имя сущности, степень множественности (например, 1:М), обязательность (---) и необязательность(...) связи. Рис. 3.6. Описание процесса в системе Управляющий процесс STD Словарь данных DFD ( структура ) ERD Спецификация процесса Элемент 1 Поток данных Хранилище Элемент 2 Управляемый процесс (объект управления) DF-диаграмма. Диаграммы приеняются для отображения процессов вход-выход. Первоначально использовалась методология SADT, затем перешли на схемы DFD. Применяются две основные разновидности нотаций: Иордана-Демарко и Гейна-Сарсона. Различия между ними невелики и потому используется нотация Гейна-Сарсона. В натации применяются символы, снабжённые Именами. DFD строится на основе декомпозиции и модель верхнего уровня называют контекстной диаграммой. В любом конкретном проекте она одна. Такие модели описывают объект управления, а для отражения управляющей части (УЧ) системы применяют расширение реального времени: перечисленные условные обозначения рисуются пунктирыми линиями или точками. Основными типами управляющих потоков являютая Т-поток (триггер), А-поток (процесс непрерывен, пока поток не выключится), E/D — поток (аналог выключателя с двумя кнопками «включено» и «выключено»).

Изображение слайда
59

Слайд 59

Контекстная диаграмма Гейна-Сарсона (рис. 3.8) позволяет видеть входные и выходные потоки и внешние сущности (источники и/или приёмники данных) «Заказчик» и «Производитель». Детализированная диаграмма рассматриваемого процесса может быть в виде рис. 3.9 с процессами1- 5, где БД1 — данные или их часть, хранимые в памяти. В общем случае каждый из процессов 1- 3, в свою очередь может быть детализирован. Расширенная диаграмма отображена на рис. 3.10. Клиент Принадлежать Кредитная карточка Номер счёта Лимит денег Код сортировки Пароль Владеть 1:М Рис. 3.7. Модель нотации Баркера Рис 3.8. Контекстная диаграмма процесса приёма на работу Среда (претенденты ) Уволившиеся Фирма (компания ) Непринятые Среда Претенденты Частный случай алгоритма выработки решений, когда число вакансий превышает количество принимаемых, покзан на Рис. 3.11. Рис. 3.8 — 3.11 позволяют заметить, что потоки имеют пояснения. Текстовые средства моделирования получили название Словаря данных.

Изображение слайда
60

Слайд 60

ST-диаграмма. Она испольщуетя для отображения процесса выработки и результато реализации решений. Вводится понятие «состояение». Схематика (схема переходов) для блока «Правила» (рис. 3.11) иожет быть такой, как показано на рис. 3.12. Процесс исзменения состояния может быть отражён с помощью таблицы (табл. 3.2) или матрицы (табл. 3.3). Среда 1 2 Действие правил Претенденты Принимаемые 3 Просмотр рекомендаций Просмотр штатного расписания, данных претендентов 1 4 Принимаемые Принимаемые Среда Правила отбора в соответствии со штатным расписанием Увольнение 4 Принятые 5 БД 1 Уволившиеся Не принятые Рис. 3.9. Детализированная диаграмма процесса приёма на работу После рассмотрения деталей CASE-технологии вернёмся к системному аспекту. CASE-технологии могут быть Классифицированы по нескольким признакам. 1. По шкалам — Software Ingiineering (SE) и Information Ingiineering (IE). Первая шкала предназнавена для проектирования программного обеспечения и хорошо известна, вторая — новая, с более широкой областью Применения (для проектирования не только программного обеспечения). 2. По порядку построения модели: а) процедурно-ориентированный (современный) подход; б) ориентированный на данные (традиционный подход). 3. По типу целевых систем — для систем реального времени (управление сложными структурами большого объёма данных с интенсивным вводом-выводом) и информационных систем (управление событиями с малым Количеством простых по стркутуре данных с интенсивными вычислениями.

Изображение слайда
61

Слайд 61

61 РЕШЕНИЯ 1._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2._______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3._______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
62

Слайд 62

62 ВЫВОДЫ 1._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2._______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3._______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
63

Слайд 63

63 РЕШЕНИЯ 1._________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2._______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 3._______________________________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Изображение слайда
64

Слайд 64

64 Информатика. Базы данных Дата ______________ Группа ______ Ф.И.О. _____________________ Время начала __________ Время окончания __________ Тобщ = ___________________ Вводное занятие Задания 1. Изучите информацию. 2. Выделите цветографикой фрагменты текста, относящиеся к природным, психологическим и социальным сферам деятельности. 3. Сформулируйте по три вывода к каждому разделу текста и примите три решения, относящиеся к сделанным выводам. 4. Зафиксируйте три приоритетных вывода и три принятых решения по содержанию занятия. 5. Из сделанных выводов и решений определите и обозначьте их приоритетность.

Изображение слайда
65

Слайд 65

Рис. 3.10. Расширенная диаграмма процесса приёма на работу 2 Работа правил Среда Претенденты Принимаемые 3 Просмотр рекомендаций Просмотр штатного расписания, данных претендентов 1 Принимаемые Принима- емые Среда Принятые Увольнение 5 БД 1 Уволившиеся Непринятые Управление приёмом Правила отбора в соответствии со штатным расписанием 4 Начало просмотра Конец просмотра Конец работы правил Конец просмотра Запуск правил Принима- емые Начало отбора Конец отбора Уволенные Фиксация увольнения

Изображение слайда
66

Слайд 66

Рис. 3.11. Система правил приёма на работу в научное учреждение G - вакансия; Н - претенденты на вакантные должности; А — учёная степень; В — принимаемый сделал открытие; С — средний балл учёбы, D — опыт работы, лет Начало Н= ? Поиск специалистов i = 1 А=? С=? В= ? Отказать Инженер- конструктор D=? i=i+1 Конец G=? Нет Нет Да Да Научный сотрудник Да Нет Инженер по эксплуатации Да Нет Да i=1 <3,5 =>3,5 =>2 <2 Нет Правила

Изображение слайда
67

Слайд 67

Текущее состояние Условие Действие Следующее состояние Начальное состояние Активизируется в начале каждого сеанса Претендент Правило 1 Отказать Принимаемый Претендент Правило 1 Научный сотрудник Принимаемый Претендент Правило 1 Инженер-конструктор Принимаемый Претендент Правило 1 Инженер по эксплуатации Принимаемый Претендент Правило 1 Отказать Принимаемый Начальное состояние Принимаемые Состояние 1 Состояние 2 Условия Действие а) б) Претенденты Отказать Т1: Правила 1 Т1: Правила 5 Отказать ... Рис. 3.12. для процесса принятия на работу: а) — общая схема; б) — пример Таблица 3.2 Таблица решений

Изображение слайда
68

Слайд 68

Состояние Условие Правило 1 Правило 2 Правило3 Правило 4 Правило 5 Начальное состояние Активизируется в начале каждого сеанса Претендент Отказать Принимаемый Претендент Научный сотрудник Принимаемый Претендент Инженер- Конструктор Принимаемый Претендент Инженер по Эксплуатации Принимаемый Претендент Отказать Принимаемый Таблица 3.3 Матрица решений

Изображение слайда
69

Слайд 69

Для CASE-технологии характерны четыре основных типа графических диаграмм: 1) функциональное проектирование (DFD); 2) моделирование данных (ERD); 3) моделирование поведения (STD); 4) структурные диаграммы (карты) — отношения между модулями и внутримодульная структура. CASE-стредства (прежде всегофирмы и отдельных организаций) возможно классифицировать по категориям и по функциональному признаку. 1. По категориям. Выделяют уровень интеграции: вспомогательные программы (tools); пакеты (toolkit); инструментальные средства (workbench, АРМ). 2. По функциональному признаку, Для анализа и проектирования возможно использовать CASE-аналитик (единственное отечественное средство первого поколения), Application Divelopment Wо rkbench, Easy CASE System Designer. Проектирование БД существенно упрощает при применении ERWin (фирма Logic Works), Designer/2000 (Oracle), позволяющих проводить логическое моделироване данных, автоматическое преобразование данных в ЗНФ. Программирование (кодогенерирование) — DECACE (DEC), Delphi (Borkland). Сопровождение (поддержка системной документации) и реинжиниринг (анализ, корректировка, реинжиниринг существующей системы) — SuperStructure (Computer Data System). Управление проектом (планирование, контроль, взаимодействие) — Project Workbench (Applied BusinessTechnology). Рассмотрим одну из реальных систем автоматизации проектирования БД в рамках Oracle (Cooperative Development Environment — CDE), в которую входят CASE*Dictionary, CASE*Designer, CASE*Generator. CASE*Dictionary — хранилище информации (БД проекта). CASE*Designer — средство моделирования процессов и данных в системе через внешний интерфейс с помощью средств графического моделирования. CASE*Designer полностью интегрирован с CASE*Dictionary. CASE*Generator на основе информации CASE*Designer автоматически генерирует модули программного кода (меню, формы, отчёты). CASE*Generator может генерировать и DLL-сценарии (таблицы, представления, индексы, последовательности) в схеме приложения. Oracte7 был спроектирован с открытой архитектурой и потому другие компании смогли созать дополняющие средства: Application Development Workbench (разработка систем на многих платформах) — компания KnowledgeWare. Easy CASE System Designer (графическое инструментальное средство проектирования, позволяющее генерировать схемы приложени для одной или нескольких СУБД, включая Orackle) — компания Evergreen CASE Tools. ERWin/ERX (средство проектирования БД для MS Windows) — компания Logic Works. ADW — интегрированный прибор средств для анализа, планирования и моделирования процессов, данныдх и автоматической генерации приложений.

Изображение слайда
70

Слайд 70

Изображение слайда
71

Последний слайд презентации: ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ Занятие №2 Занятие №3 Занятие №4 КМО-1 Занятие №5 Занятие

Изображение слайда