KOMPUTEROWE WSPOMAGANIE

ZARZĄDZANIA

Dr inż. Mariusz Makuchowski

Wykład 7

Narzędzia zarządzania informacją cz.1

2

Narzędzia zarządzania informacją

Baza danych (def.PWN) - zbiór wzajemnie powiązanych danych wraz z

oprogramowaniem umożliwiającym ich definiowanie, wykorzystywanie i

modyfikowanie. Powiązane tematycznie dane są grupowane w jednostki

zwanymi rekordami i zapamiętywane w plikach; rekord odpowiada na ogół

pewnemu konkretnemu opisywanemu obiektowi (osobie, rzeczy, pojęciu),

pliki zaś grupują rekordy o podobnej strukturze. Programy baz danych —

wyszukujące lub zmieniające dane — zawierają wiedzę o strukturze plików i

rekordów: fiz. (metoda zapisu w pamięci) i log. (interpretacja programisty).

Struktura bazy danych zależy od celu jej stworzenia, tzn. od rodzaju

zastosowań, do których będzie używana.

Podstawowymi cechami bazy danych są:

• Trwałość

• Zgodność z rzeczywistością

3

Narzędzia zarządzania informacją

Przetwarzanie danych to proces, w którym dane wejściowe zostają przekształcone

w dane wyjściowe za pomocą odpowiednich algorytmów przetwarzania, czyli ściśle

określonych schematów postępowania. Opis, podany przez algorytm przetwarzania,

zawiera charakterystykę danych wejściowych, określenie reguł przetwarzania i

charakterystykę danych wyjściowych.

Proces przetwarzania danych w informację, by był odpowiednio przeprowadzony musi

zawierać:

• klasyfikację danych,

• porządkowanie/sortowanie danych,

• zestawienie/agregację danych,

• wykorzystanie obliczeń,

• selekcję/wybór danych.

4

Narzędzia zarządzania informacją.

Przetwarzanie danych• Klasyfikacja danych czyli kojarzenie danych na podstawie ich

charakterystycznych cech z pewną kategorią

• Sortowanie czyli porządkowanie danych wg wybranego kryterium (np. rosnąco lub malejąco, wg alfabetu bądź dane z jakiegoś przedziału czasowego itp. …)

• Agregacja danych to proces zestawienia, akumulowania danych względem wybranego kryterium, atrybutu, cechy. Na podstawie kilku danych tworzy się jednolity obraz

• Wykorzystanie obliczeń wykonanych na zebranych danych w celu znalezienia średniej, bądź części wspólnej dla pewnych danych.

• Selekcja danych to wybranie spośród wszystkich danych tylko tych spełniających wymagane kryteria/ kwerenda/

5

Narzędzia zarządzania informacją

W latach 70. i 80. dominowały scentralizowane systemy baz danych, w

których wszystkie dane były zarządzane przez jeden komputer. Ostatnio

zaczęły powstawać systemy rozproszonych baz danych, tj. takie, w których

dane są przechowywane w różnych, oddalonych od siebie komputerach; za

pośrednictwem sieci komputerowej system steruje dostępem do tych

danych.

Nad przetwarzaniem i udostępnianiem danych użytkownikom, jak również

generowaniem aplikacji, z których będą oni korzystali operując

gromadzonymi danymi, kontrolę sprawuje System Zarządzania Bazą Danych

SZBD (Database Management System, DBMS)

6

Funkcje SZBD

Funkcje SZBD (Systemu Zarządzania Bazami Danych):

• optymalizacja zapytań - takie przekształcanie zapytań kierowanych do bazy

przez jej użytkowników aby czas oczekiwania na odpowiedź był możliwie

najkrótszy,

• zapewnienie integralności danych - uniemożliwienie przejścia bazy do stanu,

który nie istnieje w modelowanej rzeczywistości,

• zarządzanie współbieżnym dostępem wielu użytkowników - w taki sposób

aby każdy z nich był niewidoczny („przeźroczysty”) dla innych użytkowników;

każdy z użytkowników musi być przekonany o tym, że jest wyłącznym

właścicielem danych,

• odporność na awarie (niezawodność bazy danych) - możliwość odtworzenia

poprawnego stanu bazy danych sprzed awarii,

• ochrona danych - uniemożliwienie dostępu nieuprawnionych użytkowników do

poufnych danych innych użytkowników.

7

Główne typy baz danych

• Proste - dane zorganizowane są w strukturę rekordów zgrupowanych w plikach. Głównymi dostępnymi operacjami są operacje na rekordach.

• Klasyczne– Hierarchiczne –baza danych pierwszej generacji, dziś mająca

niewielkie zastosowanie. Struktura przechowywania danych przypomina odwrócone drzewo. Każdy element (rekord) powiązany jest z kilkoma jemu podrzędnymi (typu „ojciec-syn”) i tylko jednym rekordem nadrzędnym. W przypadku gdy jest to główny rekord to nie posiada on już elementów nadrzędnych.

– Sieciowe – podobnie jak bazy danych hierarchiczne są to bazy danych pierwszej generacji, których się już raczej nie stosuje. Ich struktura przypomina sieć, każdy element ma wiele powiązań z innymi w bazie przez co stała się bardziej elastyczna ale pozostaje jednak niewygodna w uzyciu.

– Relacyjne

• Semantyczne– Obiektowe

– Obiektowo-relacyjne

8

Relacyjne Bazy Danych RBD uznawane są za drugą generację.

Pierwszy model relacyjnych baz danych został opracowany przez E.

F.Codda w 1970 roku. Dane zorganizowane są w postaci

dwuwymiarowych tabel połączonych relacjami, w taki sposób aby

stanowiły logiczną całość.

Każda tabela relacyjna zbudowana jest z rekordów (krotka, wiersz)

oraz pól, które odpowiadają pewnym atrybutom. Pojedyncze dane

opisujące wybrany element wg dowolnej cechy to pole

informacyjne.

Do tworzenia relacyjnych baz danych, zapisu ograniczeń i

programowania dostępu do nich został opracowany język SQL. Język

ten opisuje cel, który należy osiągnąć, a nie konkretne

czynności, które należy w tym celu wykonać.

Narzędzia zarządzania informacją

Relacyjne bazy danych

9

Relacyjna baza danych

Relacyjna baza danych (ang.database) � zbiór danych w postaci

tabel połączonych relacjami.

Rekord (krotka)

Atrybuty

Pole informacyjne

10

Relacyjna baza danych

Wyszukiwanie i kojarzenie informacji przechowywanych w

odrębnych relacjach dokonywane jest za pomocą klucza

podstawowego, którym może być tylko pole zawierające

unikatowe dane, bądź klucza wielopolowego złożonego z kilku

pól.

Budują bazę danych tworzy się dokładnie jeden klucz

podstawowy, różniący się od stworzonych w innych relacjach.

11

Relacyjna baza danych

Relacje łączą się ze sobą za pomocą trzech rodzajów

powiązań:

• Jeden-do-jednego – każdemu rekordowi z relacji A może

odpowiadać tylko jeden rekord z relacji B i odwrotnie

• Jeden-do-wielu – każdemu rekordowi z relacji A może

odpowiadać wiele rekordów z relacji B ale rekordowi z relacji B

może odpowiadać tylko jeden rekord z relacji A

• Wiele-do-wielu – rekord w relacji A może mieć wiele mu

odpowiadających rekordów w relacji B i podobnie rekordowi w

relacji B może odpowiadać kilka rekordów z relacji A. Ten

rodzaj powiązań został przedstawiony w przykładzie.

12

Strukturalny język zapytań SQL

SQL (Structured Query Language) – pierwotnie został

zaprojektowany jako język do formułowania zapytań w relacyjnych

bazach danych, dziś jest to uniwersalny interfejs między

użytkownikiem a serwerem bazy danych

• Jest to język programowania opracowany w latach siedemdziesiątych

w firmie IBM. Stał się on standardem w komunikacji z serwerami

relacyjnych baz danych,

• Jest to strukturalny język zapytań używany do tworzenia,

modyfikowania baz danych oraz do umieszczania i pobierania danych z

baz danych,

• SQL jest językiem nieproceduralnym, co oznacza, że wskazuje, które

dane należy skasować, wstawić czy wyświetlić a nie jak języki

proceduralne (C, COBOL), które określają jak należy wykonać dana

procedurę.

13

Obiektowe bazy danych (OBD)

W obiektowych bazach danych informacje przechowywane są

w postaci obiektów.

• Obiekt to konkretny lub abstrakcyjny element posiadający

nazwę, jednoznaczną identyfikację, określone granice, atrybuty

i inne własności oraz rodzaj struktur danych przetwarzanych

przez obiektowe języki programowania oraz przechowywanych

w bazie danych.

• Obiekt może być skojarzony z metodami luboperacjami, które

na nim działają z reguły definiowanych /przechowywanych w

ramach jego klasy oraz jej nadklas

14

Ważniejsze systemy zarządzania bazą

danych

Systemy profesjonalne (stosowane przez agendy rządowe, banki,

biblioteki i duże firmy):

• Oracle Corporation - (wg. wielkości obrotów) około 50%, Informix i Ingres około

15%

• PROGRESS Application Development Environment - jeden z najbardziej

popularnych w Polsce.

• DB/2 lub DRDA (Distributed Relational DataBase Architecture), Rozproszona

Relacyjna Architektura Baz Danych.

• Informix Software Polska, w Polsce od 1994 roku

• Ingres (Computer Associates, CA), w Polsce Rodan Systems Sp. z.o.o

• Sybase PL

• Microsoft SQL Server for Windows NT/2000/XP

15

Ważniejsze systemy zarządzania bazą

danych

DBMS dla mniejszych firm (małe systemy na komputery

osobiste i stacje robocze):

• Microsoft Access - łatwy, SQL, język Access Basic

• FoxPro

• Paradox (Borland) - Query by Example, pytania przez analogie.

• dBase

• MySQL

16

Obiektowe bazy danych (OBD)

Obiektowe bazy danych łączą w sobie cechy

technologii obiektowej, uwzględniające istnienie obiektów,

hermetyzację, dziedziczenie i inne własności oraz typowe

cechy baz danych takie jak trwałość danych, zgodność z

rzeczywistością, spójność, bezpieczeństwo.

17

Obiektowe bazy danych (OBD)

W obiektowych bazach danych informacje przechowywane są

w postaci obiektów.

W pracy [Subieta 1999a] obiekt jest definiowany jako

abstrakcyjny byt, reprezentujący lub opisujący pewną rzecz

lub pojęcie obserwowane w świecie rzeczywistym.

Obiekt jest odróżnialny od innych obiektów, ma nazwę i

dobrze określone granice.

18

Obiektowe bazy danych (OBD)

• Obiektem może być także pewna abstrakcja programistyczna.

Mogą istnieć obiekty programistyczne, które nie posiadają

swoich odpowiedników w świecie rzeczywistym.

• Obiektem może być pewien zamknięty fragment

oprogramowania (dana, procedura, moduł itp.), którymi

programista może operować jak pewną zwartą bryłą.

• Obiektom przypisuje się cechy takie jak: tożsamość, stan i

operacje. Obiekt posiada nazwę, jednoznaczną identyfikację,

określone granice, atrybuty i inne własności.

• Atrybuty charakteryzują obiekt.

19

Obiektowe bazy danych (OBD)

Identyfikator obiektu jest jego unikatowa nazwą, którą nadaje

mu system i do której można się odwołać.

Obiekty o tej samej strukturze grupowane są w klasy.

Wszystkie obiekty mające ten sam zbiór atrybutów i metod,

mogą zostać zgrupowane w jednej klasie. Klasa stanowi

wzorzec dla tworzonego obiektu.

20

Obiektowe bazy danych (OBD)

Klasa to miejsce przechowywania niezmiennych cech grupy

podobnych do siebie obiektów oraz ich definicji (atrybuty,

metody, ograniczenia dostępu, dozwolone operacje na

obiektach).

Klasy wiążą się ze sobą za pomocą hierarchii dziedziczenia,

co oznacza że klasa może posiadać swoje podklasy i nadklasy.

21

Obiektowe bazy danych

Klasy i obiekty – inaczej

Przedmioty, ludzie, zwierzęta mogą być postrzegane jako

obiekty. Obiekty należą do określonych kategorii – klas.Obiekt

jest egzemplarzem klasy.

Przykład:

- pies – rodzaj ssaka o dokładnie określonych

charakterystycznych cechach (klasa)

- pies Fafik biegający po ogrodzie –przedstawiciel gatunku psów

(obiekt)

22

Obiektowe bazy danych – struktura

obiektu

Każdy obiekt ma określone elementy składowe.

• ATRYBUTY (właściwości)

• OPERACJE (czynności, zachowania)

Przykład:

• Pies ma określoną wielkość, wagę , maść, rodzaj

sierści(ATRYBUTY)

• Pies potrafi biegać, skakać, szczekać, aportować (OPERACJE)

Klasa jest szablonem (formą) obiektu – definiuje jakie atrybuty i

operację będą miały obiekty.

23

Obiektowe bazy danych - Abstrakcja

Modelowanie ma na celu stworzenie uproszczonego modelu

rzeczywistości. Model będący kopią rzeczywistości zawiera

zbyt dużo informacji dlatego jest niepraktyczny.

Abstrakcja – to odfiltrowanie niepotrzebnych informacji, a

pozostawienie tych najbardziej istotnych dla rozwiązania

danego problemu.

O tym które informacje należy pominąć decyduje analityk.

24

Obiektowe bazy danych (OBD)

Proces porozumiewania się obiektów nazywa się przekazywaniem

komunikatów.

Metoda (funkcja, usługa)-oddziałuje na obiekt operując wartościami

atrybutów.

Hermetyzacja /enkapsulacja/ to istotna cecha obiektywności –

własność ta polega na ukrywaniu informacji dotyczących budowy

obiektu. Np. W trakcie modyfikowania systemu można modyfikować

tylko wybrane metody z danej klasy a nie cały system.

25

Zalety systemów OBD

Magazynowanie danych o dowolnej strukturze definiowanej przez

użytkownika

Typy danych mogą być tworzone jako klasy lub podklasy istniejących

klas, dziedziczące ich atrybuty i metody.

Użytkownik ma jednoznaczny dostęp do obiektu przez identyfikator

Złożone struktury są magazynowane jako bezpośrednie powiązania

między obiektami, a przez to szybszym działaniu wielu operacji.

26

Zalety obiektowych baz danych

Obecnie istnieje wiele systemów zarządzania obiektowymi

bazami danych /OBD/.

Są one wykorzystywane w wielu dziedzinach. Mogą pracować

na wielu platformach. Posiadają interfejsy do współpracy z

innymi bazami danych. Potrafią współpracować z programami

pisanymi w językach obiektowych typu C++, czy Java.

27

Wady systemów OBD

W obiektowe bazy danych posiadają możliwość realizacji tylko

prostych zapytań.

W relacyjnych bazach danych mamy możliwość definiowania

zapytań takich jak: przecięcie, suma, różnica, grupowanie,

zagnieżdżenie itp.

Funkcje te dla OBD są w fazie opracowań.

28

OBD dostępne na rynku

• O2,

• IIIlustra,

• ObiectStore,

• Obiectivity/BD,

• GemStone.

• Versant,

• Jasmine.

29

Obiektowo-relacyjne BD /hybrydowe/

Systemy obiektowych baz danych są dobrze

przystosowane do obsługi danych mających złożoną,

zagnieżdżoną strukturę, tworzących hierarchię, czy też

dynamicznie zmieniających rozmiar. Podczas gdy relacyjne

bazy danych dobrze sprawdzają się w zastosowaniach

wykorzystujących proste, nie zagnieżdżone dane, dające się

łatwo umieścić w tablicy.

30

Hybrydowe bazy danych - ORBD

Obiektowo-relacyjne BD /hybrydowe/

cechuje połączenie obu technologii – relacyjnej i obiektowej

tzn. stosowanie zapytań SQL w bazie, a także budowanie

obiektów, klas i podklas. Zaletą ORDB jest przystosowanie do

przechowywania skomplikowanych typów danych np.

multimedialnych, przestrzennych, grafów, zagnieżdżonych

relacji, zbiorów itp.

31

Bazy dokumentów

Baza dokumentów stanowi logicznie uporządkowane

repozytrium elektronicznych dokumentów przetwarzanych w

aplikacjach biznesowych.

Zbiory te stanowią dokumenty skanowane, przesyłane pocztą

e-mail, faksem, tworzone w edytorach tekstu, itp..

32

Bazy dokumentów

Bazą dokumentów steruje system zarządzania obiegiem

dokumentów (Electronic Dokument Management System

EDMS). Działania tych programów maja na celu:

• logiczne gromadzenie i łączenie informacji,

• obsługa zadań związanych z przyjmowaniem, obiegiem,

wysyłaniem,

• przechowywaniem i segregowaniem dokumentów,

• usprawnienie przepływu informacji wewnętrznej oraz

wychodzącej na zewnątrz przedsiębiorstwa

• sprawne zarządzanie i kontakt z klientem.

33

Bazy dokumentów typu XML

Gwałtownie przybywa dokumentów typu XML.

Powstają one w wyniku pracy firm internetowych, ich

kontaktów z klientami oraz partnerami biznesowymi.

Język XML oparty jest na znacznikach. Definiuje on

strukturę dokumentu, oraz zapytania do wyszukiwania

informacji.

34

Bazy dokumentów typu XML

Baza danych XML jest to taki programowy system

trwałych struktur danych, który pozwala na zapisanie tych

danych w formacie XML. Dane te mogą być potem pobierane,

wysyłane i serializowane w dowolnym formacie.

35

Bazy dokumentów typu XML

Najczęściej stosowane:

• bazy standardowe (model relacyjny lub obiektowy) nazywane

bazami XML-enabled, które na wejściu i na wyjściu akceptują i

generują dane w postaci XML /konwersja jest wykonywana

przez samą bazę danych, a nie przez dodatkowe

oprogramowanie/

• natywne bazy XML– używają dokumentów XML -jako

podstawowe jednostki przechowujące, dają one możliwość

opisu i dogodnego udostępniania danych w formacie XML

36

Bazy metod

Metodą nazywamy świadome i celowe działanie,

zmierzające do rozwiązania danego problemu w skończonej

liczbie kroków.

Podział:

• metody klasyczne

• metody heurystyczne

• metody mieszane

37

Bazy metod

Bazę metod stanowi uporządkowany zbiór procedur

realizacji wybranych metod i informacji o metodach służących

do rozwiązywania problemów z różnych dziedzinach -również

biznesu.

Bazy metod dają możliwość magazynowania różnych

metod oraz ich modyfikacji, z któych można wybrać i

zastosować najbardziej przystające do rozwiązania danego

zadania.

38

Bazy metod

Bazy metod wykorzystywane w przedsiębiorstwach

wspomagają zarządzanie nimi.

Baza te oprócz metod może zawierać:

• sposoby i wzory obliczeń

• interpretacje

• przykłady zastosowań

Metody zapisane w bazie mogą posłużyć do analiz bieżących

jak i perspektyw rozwoju przedsiębiorstwa.

39

Bazy modeli

Model powinien być wyposażony w takie metody obliczeniowe,

aby spełniały funkcje operacyjne takie jak, pozyskiwanie

danych i informacji w celu przekształcenia ich w nową wiedzę

służącą do rozwiązywania problemów.

Podstawowe typy modeli:

• Model deterministyczny – w którym dla danych wielkości

wejściowych wyniki są określone jednoznacznie.

• Model niedeterministyczny – w którym powiązania zależą od

wielkości losowych

• Model wartości oczekiwanych – w którym wielkościom

losowym zostały nadane ich wartości oczekiwane.

40

Bazy modeli

Baza modeli stanowi zbiór modeli matematycznych określonej dziedziny,

dotyczących zwykle jednego zagadnienia, a jej zadaniem jest udostępnienie

zasobów.

Baza modeli obok bazy danych jest elementem struktury Systemu

Wspomagania Decyzji SWD i obejmuje zbiory modeli: diagnostycznych,

prognostycznych, planistycznych, optymalizacyjnych, symulacyjnych.

Zawiera również scenariusze decyzyjne ułatwiające rozwiązywanie

problemów biznesowych.

Jest to jeden z najważniejszych aspektów współczesnego zarządzania

przedsiębiorstwem.

41

Bibliografia

[1] Adam Nowicki, Komputerowe wspomaganie biznesu (2006)

[2] Karol Kukuła, Badania operacyjne w przykładach i zadaniach (2002)

[3] Czesław Smutnicki, Algorytmy szeregowania (2002)

[4] Ryszard Knosyla i Zespół, Komputerowe wspomaganie zarządzania

przedsiębiorstwem –Nowe metody i systemy (2007)

[5] Zbigniew Klonowski, Systemy informatyczne zarządzania przedsiębiorstwem. Modele

rozwoju i właściwości funkcjonalne (2004)

[6] M. Fertsch, K. Grzybowska, A. Stachowiak, Logistyka i zarządzanie produkcją –nowe

wyzwania i odległe granice (2007)

[7] S. Zieliński – Inteligentne systemy w zarządzaniu. Teoria i praktyka (2000)

[8] Adamczewski, Piotr. Zintegrowane systemy informatyczne w praktyce, Warszawa,

PWN, 2005

[9] Szejko, Stanisław (Redakcja naukowa). Metody wytwarzania oprogramowania,

Warszawa, PWN, 2004

[10] Lausen, Georgie; Vossen, Gottfried. Obiektowe bazy danych. Modele danych i

języki, Warszawa, WNT, 2004

42

Bibliografia

[11] Miłosz, Marek (Redakcja naukowa). Bezpieczeństwo informacji, Warszawa, PWN,

2005

[12] Dolińska, Małgorzata. Projektowanie systemów informacyjnych na przykładzie

zarządzania marketingiem, Warszawa, Agencja Wydawnicza "Placet", 2003.

[13] Cheesman, John; Daniels, John. Komponenty w UML. Warszawa, WNT 2004

[14] Szyjewski, Zdzisław. Zarządzanie projektami informatycznymi, metodyka tworzenia

systemów informatycznych. Warszawa, Agencja Wydaw. Placet, 2001. (Biblioteka

Biznesmena)

[15] Leyland, Valerie. EDI Elektroniczna wymiana dokumentacji. Warszawa, WNT, 2003

[16] Orłowski, Cezary. Projektowanie hybrydowych systemów informatycznych do

wspomagania zarządzania, Wydaw. Politech. Gdańskiej, 1999.

[17] M.Jurczyk, R.Knosala - Terminowość i efektywność realizacji zleceń w systemach z

wyróżnionym zasobem taktującym

Dziękuję za uwagę.