ДИСЦИПЛІНА БАЗИ ДАНИХ ЛЕКЦІЯ 1 Введення в бази даних доц. Мазурова О. О. , ст. викл. Широкопетлєва М. С. Кафедра Програмної інженерії, факультет Комп’ютерних наук, ХНУРЕ 1
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Мета лекції: Ознайомитися з метою, задачами та структурою дисципліни, вимогами до вивчення курсу. Ознайомитися з основними поняттями дисципліни. Зміст: q Мета та задачи курсу q Рейтингова система оцінювання з дисципліни «Бази даних» q Рекомендована література з курсу «Бази даних» q Основні поняття. Інформація, дані, знання. q Історія та причини виникнення систем баз даних. q Інформаційна система та її життєвий цикл. q Апаратне та програмне забезпечення. q Користувачі систем баз даних. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 2
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Мета та задачи курсу Мета курсу: Вивчення основних питань проектування та реалізації баз даних (БД), методів моделювання даних та розробки реляційних баз даних, вивчення мов запитів до БД, ознайомлення з сучасними системами управління БД (СУБД), придбання практичних навиків проектування, розробки і експлуатації баз даних та інформаційних систем, створених на їх основі. За результатами вивчення курсу студенти повинні знати: - принципи проектування інформаційних моделей та систем; - - методи моделювання даних (концептуального, логічного, фізичного); - поняття, методи проектування та роботи з реляційними базами даних; - мови запитів до баз даних; - основи фізичної організації баз даних; - архітектуру та особливості функціонування систем управління БД; - методи обробки транзакцій та організації розподілених БД. За результатами вивчення курсу студенти повинні вміти: - розробляти концептуальну, логічну та фізичну моделі реляційної бази даних в довільній предметній галузі; - працювати з базами даних засобами SQL; - використовувати СУБД для роботи з БД та розробки інформаційних систем на основі БД. 3 ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних План вивчення курсу § 24 лекції § 9 практичних занять § 8 лабораторних робіт § консультації ПІ-10 -1, 4 - Мазурова Оксана Олексіївна, доцент, к. т. н. ПІ-10 -2, 3 - Черепанова Юлія Юріївна, ст. викладач § залік (3 сем. ), компл. іспит (4 сем. ) § курсове проектування (4 сем. ) 3 семестр § 10 лекцій § 3 практичні заняття § 4 лабораторні роботи § консультації § залік § курсове проектування ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 4
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Рекомендована література 1. К. Дж. Дейт Введение в системы баз данных. 8 -е изд. – М. : Издательский дом „Вильямс”, 2005. - 1328 с. 2. Мартин Грабер. SQL. - К. : Изд-во “ЛОРИ”, 2003. - 644 с. . К. Дж. Дейт «Введение в базы данных» (2006 – 8 -е изд. ); 3. Хомоненко А. Д. , Цыганков В. М. Базы данных : учеб. - М. : Изд. КОРОНА-Век, 2010. - 736 с. 4. Гарсия-Молина, Гектор, Ульман, Джеффри, Уидом, Дженнифер, Системы баз данных. Полный курс. : Пер. с англ. – М. : Издательский дом „Вильямс”, 2003. – 1088 с. 5. Грофф Дж. Р. , Пол Н. Вайнберг. SQL. Полное руководство [Текст] : пер. с англ. – СПб. : BHV, 2001. – 816 с. 6. Бьюли А. Изучаем SQL – СПб. : Изд. : Символ-Плюс; 2007. – 312 с. 7. Молинаро Энтони. SQL. Сборник рецептов. – СПб. : Изд. : Символ-Плюс, 2009 г. - 672 с. 8. Нейбург Э. Дж. Проектирование баз данных с помощью UML [Текст]/ Э. Дж. Нейбург, Р. А. Максимчук – М. : Вильямс, 2002. – 288 с. 9. Постолит А. В. Visual Studio. NET. Разработка приложений баз данных. – СПб. , 2003. - 544 с. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 5
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Методичні вказівки 1 Методичні вказівки до самостійної роботи з дисципліни «Бази даних » для студентів усіх форм навчання спеціальності 6. 050103 – “Програмна інженерія” / Упоряд. : М. С. Широкопетлєва, О. О. Мазурова, Ю. Ю. Черепанова, – Харків: ХНУРЕ, 2011. – 44 с. 2 Методичні вказівки до лабораторних робіт з дисципліни «Бази даних » для студентів усіх форм навчання спеціальності 6. 050103 – “Програмна інженерія”. / Упоряд. : Ю. Ю. Черепанова, М. С. Широкопетлєва, О. О. Мазурова. – Харків: ХНУРЕ, 2010. – 56 с. 3 Методичні вказівки до практичних робіт з дисципліни «Бази даних » для студентів усіх форм навчання спеціальності 6. 050103 – “Програмна інженерія” / Упоряд. : М. С. Широкопетлєва, Ю. Ю. Черепанова, О. О. Мазурова. – Харків: ХНУРЕ, 2011. – 36 с. – електронний варіант. 4 Методичні вказівки до курсового проектування з дисципліни «Бази даних » для студентів усіх форм навчання спеціальності 6. 050103 – “Програмна інженерія”. / Упоряд. : О. О. Мазурова, М. С. Широкопетлєва, Черепанова Ю. Ю. – Харків: ХНУРЕ, 2010. – 48 с. – електронний варіант. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 6
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Рейтингова система оцінювання з курсу БД (1 -й модуль) Бали Найменування форми контроля Тема Термін здачи ЛБ № 1 Access На 1 -й лб ПЗ № 1 Концептуальне моделювання. На 2 -му пз 6 -10 ЛБ № 2 Access На 2 -й лб 6 -10 Тест 6 -10 ДКР КМ та ПЗ на розробку ІС. На 2 -му пз 24 -40 Контрольна точка Після 2 -х лб та 2 -х пз 1 -й модуль- Аналіз даних 6 -10 ! На 2 -й лб Несвоєчасна здача контрольних заходів без поважної причини автоматично знижує оцінку! (на 2 бали за кожний прострочений тиждень) 7
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Рейтингова система (2 -й модуль) Бали Найменування форми контроля Тема Термін здачи 2 -й модуль- Моделювання даних 9 -15 VISUAL STUDIO ПЗ № 2 Розробка ER-діаграм. ЛБ № 4 VISUAL STUDIO ПЗ № 3 9 -15 ЛБ № 3 На 3 -й лб Функціональні залежності. На 4 -й лб 9 -15 ДКР ER-моделювання БД курсового проекту На 3 -му пз 36 -60 ! Тест На 4 -й лб Контрольна точка Після 4 -ї лб та 3 -х пз Несвоєчасна здача контрольних заходів без поважної причини автоматично знижує оцінку! (на 2 бали за кожний прострочений тиждень) 8
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Основні поняття Інформація – відомості стосовно осіб, предметів, фактів, подій та процесів, незалежно від засоба їх подання. Дані – інформація, що відображає відповідний стан дєякої предметної галузі у конкретній формі надання та містить лише найбільш суттеві з точки зору мети, задач збору та обробки інформації елементи фрагмента дійсності, що відображується. Знання – закономірності предметної галузі (принципи, зв’зки, закони), що було отримано в результаті практичної діяльності та професійного досвіду, що дозволяють фахівцям становити та вирішувати задачи в цій галузі. База даних – це комп’ютеризована система, що презначена для зберігання інформації та надання її відповідно з вимогами. Інформаційна система – програмна система, що працює на основі бази даних та забезпечиває збір, обробку, зберігання, аналіз та видачу інформації, що необхідна для забезпечення діяльності з керування та технологічних процесів. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 9
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Передумови появи та переваги БД Переваги БД порівнянно з традиційними бумажними технологіями: - компактність; - швидкість; - низькі працевитрати; - застосовність. Передумови появи БД: 1) Поява пристроїв, що запом’ятовують, які зберігають інформацію після вимикнення електричного струменю; 2) Заміна магнітних стрічок та барабанів на знімні магнитні диски з рухомими головками. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 10
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Засоби подання даних 1 Подання фактів в вигляді довільного тексту: 1) Вовочка кохає Вовочку (егоїст). 2) Петро кохає Машу (взаємно). 3) Маша кохає Петра (взаємно). 4) Маша кохає Машу (себе не забуває). 5) Олена кохає Петра (нещасливє кохання). + - Зберігається семантика, тобто забезпечено однозначне розуміння користувачем. Важко піддається алгоритмічній обробці. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 11
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Засоби подання даних У вигляді графа взаємовідношень 2 Вовочка Петро кохає Олена Маша кохає + - Зображення наочне як кінцева форма надання інформації для користувача Зберігати дані в графічному вигляді незручно ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 12
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Надання даних у вигляді матриці взаємовідношень 3 Кого/ хто Вовочка Петро Маша Кохає Петро Кохає Маша Кохає Олена Кохає Кого/ хто + - Олена Матриця зручна в обробці, компактно зберігається Навіть невелика зміна потребує перебудови усієї матриці. Вовочка Перебудова матриці Вовочка Петро Маша Олена Вітя Кохає Петро Кохає Маша Кохає Олена Кохає Вітя ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru Кохає 13
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Подання даних в вигляді таблиці фактів 4 Хто кохає Вовочка Петро Маша Олена Строка / запис Кого кохає Петро Заголовок таблиці Тіло таблиці Хто кохає + Таблиця зручна в обробці, компактно зберігається, під час додавання нових фактів просто додаються нові рядки Вовочка Петро Маша стовпець / поле Кого кохає Петро Маша Олена Петро Вітя Олена ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 14
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Приклад реляційної бази даних БД «Підприємство» (1 -й варіант) Відділи-Співробітники-Проекти-Завдання Н_СПІВР * ПІБ Н_ВІД ТЕЛ Н_ПРО * ПРОЕКТ Н_ЗАВД 1 Іванов 1 112233 1 Космос 1 1 Іванов 1 112233 2 Климат 1 2 Петров 1 112233 1 Космос 2 3 Сидоров 2 332211 1 Космос 3 3 Сидоров 2 332211 2 Климат 2 Відділи 1 Завдання 112233 2 332211 * ПРОЕКТ 1 Н_СПІВР* Н_ПРО* Н_ЗАВД 1 1 2 2 3 1 1 4 1 3 Сидоров 2 5 2 2 Климат 2 Петров 2 1 1 Космос 1 Н_СПІВР * ПІБ Н_ВІД 1 Іванов 2 3 Співробітники Проекти Н_ПРО ТЕЛ * - надмірність інформації; - невідповідність предметній галузі. БД «Підприємство» (2 -й варіант) Н_ВІД Недоліки: ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 15
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Архітектура інформаційної системи СУБД - система управління даними, що озабезпечує наступні функціональні можливості: підтримка логічно узгодженого набору файлів; забезпечення мови маніпулювання даними; відновлення інформації після різного роду збоїв; реально паралельна робота декількох користувачів. Система управления базою даних (СУБД) БАЗА ДАНИХ Прикладні програми ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru Кінцеві корстувачі 16
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Життєвий цикл ІС Аналіз та проектування ( «паперова» стадія життя системи) - виконується за допомогою вивчення предметної області і вимог, що пред'являються до інформаційної системи. Проводиться вибір: ü Структури даних і стратегії їх зберігання в пам'яті ЕОМ; ü Технології обслуговування ІС і взаємодії з нею кінцевих користувачів; ü Технічних і стандартних програмних засобів; Реалізація - матеріалізація проекту, тобто перенесення його в пам'ять ЕОМ. На етапі виконуються: ü Розробляється і відладжується програмне забезпечення ІС; ü Створюється налагоджувальна БД; ü Тестується і коректується технологія обслуговування ІС; Впровадження та супровід (експлуатація) - починається з наповнення системи реальною інформацією. Включає також: ü Забезпечення захисту даних; ü Аналіз і управління ефективністю системи; ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 17
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Моделі життєвого циклу ІС Аналіз Проектування Реалізація Впровадження Супровід а) Аналіз Проектування а) каскадна б) поетапна в) спіральна Реалізація Впровадження Супровід б) в) 18
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Життєвий цикл ІС Планування розробки БД Визначення вимог до системи Збір та аналіз вимог користувачів Вибір цільової СУБД Концептуальне проектування Логічне проектування Розробка застосування Фізичне проектування Створення прототипів Реалізація Обробка даних Тестування ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru Експлуатація та супроводження 19
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Програмне забезпечення інформаційних систем ü система управління базами даних (database management system (DBMS)) або диспетчер бази даних (database manager); Import / Export; Backup / Recovery. . . ü утиліти відновлення БД, копіювання БД, тощо; ü структурована мова запитів; ü прикладне програмне забезпечення. MS SQL Server, Oracle, my. SQL, Paradox, BDE, , MS Access, Informix, Sybase. . . Для реляційних СУБД – SQL, QBE, Quel. . . Для об’єктних СУБД - OQL MS Visual Studio, PHP, Borland Delphi / C++Builder, Java. . . ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 20
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Апаратне забезпечення інформаційних систем ü ü … ü накопичувачі для зберігання інформації (диски з переміщуваними голівками) разом з пристроями уведеннявиведення, контроллерами пристроїв, каналами уведеннявиведення; ü процесор разом з оперативною пам'яттю, яка використовується для роботи програмного забезпечення; ü …. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 21
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Користувачі ІС Користувачі Внутрішні Кінцеві Адміністратор даних Не прямі Адміністратор БД Прямі Системний програміст Прикладний програміст ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 22
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ü Користувачі ІС ü прикладні програмісти - відповідають за написання прикладних програм, використовуючих БД (використовують мови програмування високого рівня); ü кінцеві користувачі - працюють з системами БД безпосередньо через прикладний додаток або через вбудований додаток (процесор мови запитів); ü адміністратори: ü адміністратор даних (АД) - володіє відомостями про інформацію, необхідну для опису об'єктів або процесів предметної області; визначає групу осіб, що мають доступ до БД, їх повноваження. Нетехнічний фахівець, що добре розбирається в предметній області. ü адміністратор бази даних (АБД) - володіє технічними знаннями про апаратне і програмне забезпечення БД; відповідає за підтримку цілісність БД, її відновлення і своєчасне копіювання, забезпечує технічні аспекти захисту даних від несанкціонованого доступу. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 23
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Приклади тем на курсове проектування • • • • Інформаційна система «Аптека лікарських рослин» Інформаційна система «Бібліотека музикальних творів» Інформаційна система «Бюро знахідок» Інформаційна система «Комітет ліги чемпіонів чемпіонату УЄФА» Інформаційна система «Відділ науково-технічної інформації» Інформаційна система «Педіатричне відділення полікліники» Інформаційна система «Салон комп’ютерних ігр» Інформаційна система «Спортивні секції ВУЗу» Інформаційна система «Облік індивідуальних споживачів теплопостачання» Інформаційна система «Облік інструментальних програмних засобів» Інформаційна система «Облік місцязнаходження мінералів» Інформаційна система «Облік наукових публікацій» Інформаційна система «Фінансова біржа» Інформаційна система «Школа» . ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 24
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Подання інформації ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 25
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Подання інформації ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 26
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Збір інформації ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 27
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Збір та вилучення інформації ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 28
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Сортування, пошук та фільтрація. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 29
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Пошук засобами SQL ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 30
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних ІС «Ресторан» . Формування звітньої інформації ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 31
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Запитання та тестові завдання 1. Що таке інформація? 2. Сформулюйте відмінності даних від знань. 3. Наведіть недоліки графічного метода подання знань 4. Наведіть переваги подання даних у вигляді таблиці фактів 5 Що відноситься до функцій СУБД? а) відновлення інформації після різного роду збоїв; б) реально паралельна робота декількох користувачів; в) підтримка логічно узгодженого набору файлів; г) забезпечення мови маніпулювання даними; д) усе перелічене вище. ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 32
БД. Лекція № 1. Введення в бази даних Висновки Протягом вивчення дисципліни необхідно розглянути такі питання: • архітектуру і функцій систем, заснованих на базах даних; • етапи проектування інформаційних систем; • моделі подання даних; • мови запитів до баз даних; • сучасні інформаційні системи. З моделей подання даних найбільш придатною є модель подання інформації у вигляді таблиці фактів. Проектування інформаційної системи - складний процес, помилки в якому не можуть бути виправлені програмною реалізацією ХНУРЕ, факультет КН, кафедра ПІ, тел. 70 -21 -446, e-mail: mazurova_ok@mail. ru 33
Скачать презентацию ДИСЦИПЛІНА БАЗИ ДАНИХ ЛЕКЦІЯ 1 Введення в бази
lect_DB_11_01_st.ppt