Основи проектування баз даних. Проектування фармацевтичної бази даних

Основи проектування баз даних. Проектування фармацевтичної бази даних Лекція №2 з дисципліни “Інформаційні технології у фармації” для студентів І курсу фармацевтичного факультету та фармацевтичного факультету технологія парфумерно-косметичних засобів Національний медичний університет імені О.О.Богомольця кафедра медичної інформатики та комп'ютерних технологій навчання

Актуальність теми Знання теорії баз даних та відповідні навички розробки реляційної моделі баз даних майбутнього провізора (фармацевта) спрямовані на вирішення актуальних проблем вибору оптимальних способів зберігання та обробки великих обсягів даних у фармації.

Конкретні цілі інтерпретувати етапи проектування бази даних; класифікувати: - моделі типів даних; - компоненти інформаційної системи обробки даних.

П л а н л е к ц і ї Етапи проектування БД. Моделі даних. Математична модель реляційної бази даних Проектування фармацевтичної БД

Рекомендована література Інформаційні технології у фармації: підручник / За ред. І.Є. Булах. – К.:Медицина, 2008.-224с. Булах І.Є., Лях Ю.Є., Марценюк В.П., Хаїмзон І.І. Медична інформатика. Підручник для студентів II курсу медичних спеціальностей. Тернопіль, ТДМУ, “Укрмедкнига” 2008.-316с. Медична інформатика в модулях: практикум / І.Є.Булах, Л.П.Войтенко, М.Р.Мруга та ін.; за ред. І.Є.Булах. –К.: Медицина, 2009.-208 с. Лазарев Н.И., Вельма С.В. Практикум по информационным технологиям в фармации (на основе интенсивных методик обучения): Учеб. пособие для студентов фармацевт. вузов.- Х.: Изд-во НФАУ: Золотые страницы, 2002.- 264 с. Глинський Я.М. Практикум з інформатики. Навч. посібник для студентів нетехнічних спеціальностей ВНЗ. Львів, 2005. – 296 с.

Інфологічна модель БД Створення проекту бази даних слід починати з аналізу предметної області та виявлення вимог до неї окремих користувачів (наприклад, співробітників аптеки, для яких вона створюється). Проектування покладається на адміністратора бази даних. Поєднуючи часткові уявлення про вміст бази даних, отримані в результаті опитування користувачів, і свої знання адміністратор спочатку створює узагальнений неформальний опис створюваної бази даних. Цей опис, виконаний з використанням природної мови, математичних формул, таблиць, графіків й інших засобів, зрозумілих всім користувачам бази даних, називають інфологічною моделлю даних. 1. Етапи проектування БД

На основі інфологічної моделі адміністратор бази даних описує дані мовними засобами конкретної СУБД. Такий опис називають даталогічною моделлю даних. Даталогічна модель БД 1. Етапи проектування БД

Мовні засоби СУБД виконують дві основні функції: опис подання бази даних на керованих рівнях архітектури системи; ініціювання виконання операції маніпулювання даними. Перша з цих функцій забезпечується мовою опису даних (МОД), яку часто називають мовою визначення даних. Опис даних засобами МОД називають схемою бази даних. Він включає опис логічної структури даних і обмежень цілісності, що накладаються на неї, у рамках тих правил, що регламентовані моделлю даних СУБД, що використовується Мова опису даних СУБД 1. Етапи проектування БД

Мова маніпулювання даними (ММД) дозволяє виконувати передбачені в системі операції над даними з бази даних, тобто містить набір операторів маніпулювання даними, що дозволяє вибирати, заносити дані, видаляти, модифікувати (редагувати) тощо. В даний час існують численні приклади мов СУБД, що поєднують можливості опису даних і маніпулювання даними в єдиних синтаксичних рамках. Більш того, у сучасних СУБД підтримується єдина інтегрована мова, що містить усі необхідні засоби для роботи з базою даних (починаючи від її створення) і базовий користувальницький інтерфейс, що забезпечує роботу з базами даних. Найбільш популярним і стандартним для більшості СУБД є мова SQL (Structured Query Language – структурована мова запитів) і QBE (Quere-By-Example – запити за зразком) Мова маніпулювання даними 1. Етапи проектування БД

Під моделлю даних розумітимемо сукупність структур даних, обмежень цілісності й операцій маніпулювання даними. За допомогою моделі даних можуть бути представлені об’єкти предметної області та взаємозв’язки між ними. Типи інфологічної моделі даних 2. Моделі даних

Ієрархічна (графова) структура представляє сукупність елементів, зв’язаних між собою за визначеними правилами. Об’єкти, зв’язані ієрархічними відносинами, утворюють орієнтований граф (перевернене дерево) До основних понять ієрархічної структури відносяться: рівень, елемент (вузол), зв’язок. Ієрархічну модель організовує дані у вигляді деревоподібної структури і є реалізацією логічних зв’язків за типом «ціле-частина». Приклад ієрархічної моделі – довільна адміністративна структура. Ієрархічна (графова) модель даних 2. Моделі даних

Ієрархічна (графова) модель даних 2. Моделі даних

Модель даних типу мережа 2. Моделі даних У структурі типу мережа при тих же самих основних поняттях (рівень, вузол, зв’язок) кожен елемент може бути зв’язаний з будь-яким іншим елементом. найбільш повно відображає структуру деяких задач (наприклад, мережеве планування в економіці) важко зберігати і здійснювати пошук даних у всіх зв'язках заплутаність структури

Реляційна модель даних 2. Моделі даних Сутність – будь-який об’єкт, інформацію про який необхідно зберегти в базі даних. Необхідно розрізняти такі поняття, як тип сутності й екземпляр (представник) сутності. Поняття тип сутності тотожне поняттю множини (набір однорідних об’єктів). Екземпляр сутності є елементом цієї множини. Атрибут – поіменована характеристика сутності. Його найменування повинне бути унікальним для конкретного типу сутності, але може бути однаковим для різного типу сутностей ( Атрибути використовуються для визначення виду інформації, яка повинна бути зібрана про сутності.

Реляційна модель даних 2. Моделі даних Ключ – мінімальний набір атрибутів, за значеннями яких можна однозначно знайти необхідний екземпляр сутності. Мінімальність означає, що виключення з набору будь-якого атрибута не дозволяє ідентифікувати сутність за залишками. В СУБД розрізняють первинні та зовнішні ключі. Кожна сутність володіє хоча б одним з ключів. Один з них приймається за первинний ключ. При виборі первинного ключа слід віддавати перевагу ключам, складеним з мінімального числа атрибутів.

Реляційна модель даних 2. Моделі даних Зв’язок – асоціювання двох або більше сутностей. Характеристика зв’язків Перший тип – зв’язок ОДИН-ДО-ОДНОГО (1:1): кожному представникові сутності А постійно відповідає один або жодного з представників сутності В.

Реляційна модель даних 2. Моделі даних Другий тип – зв’язок ОДИН-ДО-БАГАТЬОХ (1:Б): одному представникові сутності А відповідають один або декілька представників сутності В. Оскільки між двома сутностями можливі зв’язки в обох напрямках, то існує ще два типи зв’язку БАГАТО-ДО-ОДНОГО (Б:1) і БАГАТО-ДО-БАГАТЬОХ (Б:Б) .

Домен 3. ММ реляційної БД Найменша одиниця даних реляційної моделі – це окреме атомарне (те, що не можна розкласти) для даної моделі значення даних. Доменом (D) називається безліч атомарних значень одного типу. Суть доменів полягає в наступному: Якщо значення двох атрибутів беруться з одного домену, то, ймовірно, має сенс порівняння, в якому використовуються ці два атрибути Якщо ж значення двох атрибутів беруться з різних доменів, то їхнє порівняння, ймовірно, позбавлено змісту: чи варто порівнювати код лікарського засобу з його ціною?

Відношення на доменах 3. ММ реляційної БД Відношення на доменах D1, D2, ..., Dn складається з заголовка і тіла. Заголовок (інтерпретація) складається з фіксованої кількості атрибутів A1, A2, ..., An Тіло відношення складається з безлічі кортежів. Кожен кортеж є множиною пар атрибут-значення (Ai:Vi), (i=1,2,...,n). Для будь-якої заданої пари атрибут-значення (Ai:Vi) Vi є значенням з єдиного домену Di, пов’язаного з атрибутом Ai.

Відношення на доменах 3. ММ реляційної БД Степінь відношення – це число його атрибутів. Відношення першого степеня називають унарним, другого степеня – бінарним, третього степеня – тернарним, ..., а степеня n – n-арным. Потужність відношення – це число його кортежів. Оскільки відношення – це множина, а множина за визначенням не містить однакових елементів, то жодні два кортежі відношення не можуть бути дублікатами один одного. Нехай R – відношення з атрибутами A1, A2, ..., An. Кажуть, що множина атрибутів K=(Ai, Aj, ..., Ak) відношення R є його можливим ключем тоді і тільки тоді, коли виконуються дві умови: 1. Унікальність: жодні два різних кортежі R не мають одного й того ж значення для Ai, Aj, ..., Ak. 2. Мінімальність: жоден з атрибутів Ai, Aj, ..., Ak не може бути виключений з K без порушення унікальності.