1

Основные понятия БД

•ИС•БД, виды• Типы БД

2

Информационные системы - ИС

• Информационная система (по законодательству РФ)

- организационно- упорядоченная совокупность документов.– Библиотека; Справочная служба железных дорог;– Пресса (редакция газеты, телецентр, радиостудия);– Подразделения управленческой структуры

предприятия (бухгалтерия, отдел кадров, отдел научно-технической информации и пр.)

3

Понятие системы• Понятие системы охватывает комплекс

взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое.

• Системой называется любой объект, который, с одной стороны рассматривается как единое целое, а с другой - как множество взаимодействующих между собой составных частей.

Информационные системы• Информационная система - совокупность тем

или иным образом структурированных данных и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими.

• Информационную систему можно рассматривать как компьютеризированную систему, обеспечивающую автоматизированный сбор, хранение, поиск, обработку и передачу значительных объемов информации.

4

Составляющие информационной системы

• Вычислительная система - аппаратное обеспечение;

• Система управления базами данных (СУБД) - программное обеспечение;

• Одна или несколько баз данных (БД) - данные;• Набор прикладных программ - приложения БД

(служат для обработки данных, содержащихся в БД);• Пользователи (что наиболее важно).

5

Чем отличается куча кирпича от стены, построенной из того же кирпича?

6

О чем может идти речь? • 12, 43; ТУ –154;

Архангельск; 8-40

• 31, 5; АН-24; Москва; 16-20;

7

Базы данных•Базу данных можно рассматривать как информационную модель некоторой реальной системы (например, книжного фонда библиотеки, кадрового состава предприятия, учебного процесса в школе и т.д.)• Такую систему называют предметной областью БД и ИС, в которую она входит.• Информация в БД должна быть:• непротиворечивой;• неизбыточной;• целостной.

8

Банк данных (БнД) — это система специальным образом организованных данных — баз данных, программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных. !

9

База данных- большая специально организованная совокупность данных.(Гейн)База данных- организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения.(Семакин)База данных- совокупность специально организованных сведений, которые хранятся на каком либо материальном носителе.(Макарова)

Базы данных

База данных (БД) – совокупность определенным образом организованной информации на какую – то тему.

• БД книжного фонда библиотеки;• БД кадрового состава учреждения;• БД законодательных актов;• БД песен.

10

Определения

База данных (БД) – это структурированная совокупность взаимосвязанных данных в некоторой предметной области.Важно:

данные о некоторой области (не обо всем)

упорядоченные!11

База данных – это только “информационный склад”.

Обслуживание пользователя осуществляется информационными системами.

12

Фактографические – содержат данные, представляемые в краткой форме и строго фиксированных форматах (аналоги бумажных картотек).

13

Классификация баз данных:I. По характеру хранимой информации:1. Фактографические (картотеки),

14

В БД библиотеки о каждой книге хранятся библиографические сведения: год издания, автор, название и пр. Разумеется текст книги в ней содержаться не будет.

В БД отдела кадров учреждения хранятся анкетные данные сотрудников: фамилия, имя, отчество; год и место рождения.

Факты

Определения

Система управления базой данных (СУБД) – совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

15

!

Определения

Система управления базой данных (СУБД) – это программное обеспечение для работы с БД.

Функции: поиск информации в БД выполнение несложных

расчетов вывод отчетов на печать редактирование БД

16

Информационные системы –

совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для её хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.

17

Примеры• Система продажи билетов на

пассажирские поезда и самолеты.

• WWW – “Всемирная паутина”

02.05.2023 18

Информационная система = БД + СУБД!

19

Трехуровневая система организации БД предложенная американским комитетом по стандартизации ANSI (American National Standards Institute)

20

21

1.Уровень внешних моделей — самый верхний уровень, где каждая модель имеет свое "видение" данных. Этот уровень определяет точку зрения на БД отдельных приложений. Каждое приложение видит и обрабатывает только те данные, которые необходимы именно этому приложению. Например, система распределения работ использует сведения о квалификации сотрудника, но ее не интересуют сведения об окладе, домашнем адресе и телефоне сотрудника, и наоборот, именно эти сведения используются в подсистеме отдела кадров.

22

2.Концептуальный уровень — центральное управляющее звено, здесь база данных представлена в наиболее общем виде, который объединяет данные, используемые всеми приложениями, работающими с данной базой данных. Фактически концептуальный уровень отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась база данных. Как любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки, особенности объектов реального мира.

23

3.Физический уровень — собственно данные, расположенные в файлах или в страничных структурах, расположенных на внешних носителях информации.Эта архитектура позволяет обеспечить логическую (между уровнями 1 и 2) и физическую (между уровнями 2 и 3) независимость при работе с данными. Логическая независимость предполагает возможность изменения одного приложения без корректировки других приложений, работающих с этой же базой данных. Физическая независимость предполагает возможность переноса хранимой информации с одних носителей на другие при сохранении работоспособности всех приложений, работающих с данной базой данных.

24

Рисунок иллюстрирует взаимодействие пользователя, СУБД и ОС при обработке запроса на получение данных

25

1.Пользователь посылает СУБД запрос на получение данных из БД.2.Анализ прав пользователя и внешней модели данных, соответствующей данному пользователю, подтверждает или запрещает доступ данного пользователя к запрошенным данным.3.В случае запрета на доступ к данным СУБД сообщает пользователю об этом (стрелка 12) и прекращает дальнейший процесс обработки данных, в противном случае СУБД определяет часть концептуальной модели, которая затрагивается запросом пользователя.4.СУБД запрашивают информацию о части концептуальной модели.

26

5. СУБД получает информацию о запрошенной части концептуальной модели.

6. СУБД запрашивает информацию о местоположении данных на физическом уровне (файлы или физические адреса).

7. В СУБД возвращается информация о местоположении данных в терминах операционной системы.

8. СУБД вежливо просит операционную систему предоставить необходимые данные, используя средства операционной системы.

9. Операционная система осуществляет перекачку информации из устройств хранения и пересылает ее в системный буфер.

27

10.Операционная система оповещает СУБД об окончании пересылки.

11.СУБД выбирает из доставленной информации, находящейся в системном буфере, только то, что нужно пользователю, и пересылает эти данные в рабочую область пользователя.

28

Пользователи банков данныхКак любой программно-организационно-техничеcкий комплекс, банк данных существует во времени и в пространстве. Он имеет определенные стадии своего развития:1.Проектирование.2.Реализация.3.Эксплуатация.4.Модернизация и развитие.5.Полная реорганизация.

29

Конечные пользователи. Это основная категория пользователей, в интересах которых и создается банк данных (случайные, регулярными). Администраторы банка данных. Группа отвечает за оптимальную организацию работы множества конечных пользователей, на стадии эксплуатации отвечает за корректность работы данного банка информации в многопользовательском режиме.

30

Разработчики и администраторы приложений. Это группа пользователей, которая функционирует во время проектирования, создания и реорганизации банка данных

31

Классификация моделей данных

Документальные –совокупность неструктурированных текстовых документов и графических объектов, снабженная формализованным аппаратом поиска ( аналог архива документов - архив судебных дел, исторических документов и пр.)

32

I. По характеру хранимой информации:2. Документальные (архивы)

Классификация баз данных:

33

База данных законодательных актов в области уголовного права будет включать в себя тексты законов – документы.

База данных современной эстрадной песни будет включать в себя тексты и ноты песен – документы.

Документальная БД содержит обширную информацию разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.

Современные информационные технологии постепенно стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющие легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической базе данных.

Виды базы данных

БД показателей - база первичных данных, содержащая данные о свойствах материалов, процессов и явлений.

34

Библиографическая БД - отсылочная документальная БД, содержащая библиографические записи.

Графическая БД - БД, в которой хранятся графические данные.

Виды базы данных

Демонстрационная БД - БД небольшого объема, представляющая собой фрагмент реальной БД и предназначенная для демонстрации возможностей СУБД или исходной БД.

35

Лексикографическая БД - БД, запись в которой содержит данные об одной лексической единице и соответствует статье словаря.

Виды базы данных

Картографическая БД - совокупность взаимосвязанных картографических данных по определенной предметной области, представленная в цифровой форме при соблюдении общих правил описания, хранения и манипулирования данными. Картографическая БД доступна многим пользователям, не зависит от характера прикладных программ и управляется системой управления базами данных (СУБД).

36

Виды базы данных

Объектографическая БД - фактографическая БД, содержащая расширенный набор данных о сложных объектах предметной области.

37

Проблемно-ориентированная БД - БД, содержащая тематически связанные документы и/или данные, предназначенные для решения прикладных задач определенного вида.

Виды базы данных

Фактографическая информационно-поисковая система - информационно-поисковая система, обеспечивающая выдачу непосредственно фактических сведений, затребованных потребителем в информационном запросе. Поисковый массив фактографической ИПС состоит из описаний фактов, извлеченных из документов и представленных на некотором формальном языке.

38

Виды базы данных

Хранилище данных - предметно-ориентированная информационная корпоративная БД, предназначенная для подготовки отчетов, анализа бизнес-процессов и поддержки принятия решений. Хранилище данных опирается на большое число баз данных и представляет пользователям и прикладным программам информацию, подготовленную в нужном виде.

39

40

Классификация баз данных:II. По способу хранения данных: 1. Централизованные (хранятся на одном компьютере), 2. Распределенные (используются в локальных и глобальных компьютерных сетях).

41

Централизованные БД - данные хранятся в памяти одной ЭВМ (автономный компьютер или сервер сети, к которому имеют доступ пользователи-клиенты);

42

Если различные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объеденных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных.

43

Классификация баз данных:III. По способу доступа к данным - в зависимости от взаимного расположения приложения и БД

- локальный доступ;- удаленный доступ.

44

Классификация баз данных:IV. По структуре организации данных:— Табличные (реляционные),— Иерархические,— Сетевые

Структура базы данных - принцип или порядок организации записей в базе данных и связей между ними.

45

Классификация БДПо признаку структуры

–Объектно-ориентированные БД• отдельные записи БД представляются в виде

объектов;• между записями БД и функциями их обработки

устанавливаются взаимосвязи с помощью механизмов, подобных соответствующим средствам в объектно-ориентированных языках программирования;

• сочетают особенности сетевой и реляционной моделей;

• используются для создания крупных БД со сложными структурами данных.