ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ЛЕКЦИЯ 6 ПЛАН ЛЕКЦИИ 1

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ЛЕКЦИЯ 6

ПЛАН ЛЕКЦИИ 1. ПОНЯТИЕ «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ» 2. ПОНЯТИЕ «БАНК ДАННЫХ» И ЕГО СТРУКТУРА 3. ПОНЯТИЕ «БАЗЫ ДАННЫХ» 3. 1 Архитектура БД 3. 2 Проектирование БД 3. 3 Основные рабочие характеристики БД 3. 4 Основные структурные элементы реляционной БД 3. 5 Виды моделей данных 3. 6 Типы связей 4. СУБД (система управления БД) 4. 1 СУБД MS ACCESS 4. 2 Основные объекты MS ACCESS 2

1. ПОНЯТИЕ «ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ» Под информационными системами понимают системы, предназначенные для хранения информации в специально-организованной форме и обеспечивающие ее ввод и различные манипуляции с ней, включая поиск по некоторым признакам, подготовку сводок (отчетов) и т. д. Появление ЭВМ и ПК предопределило создание и внедрение автоматизированных информационных систем (АИС), которые повысили производительность и результативность информационных технологий по обработке и выдачи информации. Классификация АИС АСУ Автоматизирова нные системы управления СППР Системы поддержки принятия решений АИВС Автоматизированные информационновычислительные системы АСО Автоматизированные системы обучения АИСС Автоматизированные информационносправочные системы 3

Любая ИС должна выполнять 3 основные функции: 1 ВВОД ДАННЫХ 2 ЗАПРОСЫ ПО ДАННЫМ 3 СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТОВ 4

2. ПОНЯТИЕ «БАНК ДАННЫХ» И ЕГО СТРУКТУРА Банк данных (Бн. Д) – характерный пример информационной системы. Банк данных – это система специальным образом организованных БД, программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и многоцелевого использования данных. Структура БАНКА ДАННЫХ БАЗА ДАННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА СЛОВАРЬ ДАННЫХ СУБД 5

3. ПОНЯТИЕ «БАЗЫ ДАННЫХ» База данных (Data. Base) – это поименованная совокупность структурированных и взаимосвязанных данных и объектов, относящихся к определенной предметной области. 3. 1 Архитектура БД Современные СУБД строятся на базе архитектуры ANSI—SPARC. В основе ее - использование трехуровневого подхода к организации БД. Внешний уровень ПП 1 ПП 2 ППn Концептуальный уровень Внутренний уровень БД ПП 1 - представление 1 -го пользователя; ПП 2 – представление 2 -го пользователя и т. д. 6

3. 2 Проектирование БД Моделирование данных – это процесс создания логического представления структуры базы данных. Проектирование БД представлено 3 -мя основными уровнями моделирования системы: Ø Концептуальному; Ø Логическому; Ø Физическому. 7

Этапы детализации описания объектов БД 1 Анализ предметной области 2 Инфологическая модель 3 Даталогическая модель 4 Физическая модель 8

3. 3 Основные рабочие характеристики БД 1 • полнота 2 • правильная организация 3 • актуальность 4 • удобство для использования 9

3. 4 Основные структурные элементы реляционной БД Таблица БД - двумерный массив, содержащий информацию об одном классе объектов. В теории реляционной алгебры двумерный массив (таблицу) называют отношением. Таблица состоит из следующих элементов: v поле, v ячейка, v запись. Имя поля 1 поле Имя поля 2 Имя поля 3 Имя поля 4 запись 10

1. Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту. Его называют атрибутом, он имеет уникальное имя. Характеристики поля: q Имя поля. Пример. Фамилия, Имя, Дата рождения. q Тип. Пример. Числовой, текстовый, счетчик, логический, денежный, дата/время и т. д. q Длина. Пример. 15 байт. q Точность для числовых данных, например два десятичных знака для отображения дробной части числа. q Признак ключа. Ключ – поле, однозначно определяющее значения всех остальных полей в таблице. 2. Ячейка. Содержит конкретное значение соответствующего поля. Важное требование по заполнению ячеек – вводимое значение должно быть атомарным (неделимым). 3. Запись - это совокупность логически связанных полей. Ее называют кортежем. 11

3. 5 Виды моделей данных Ядром любой БД является модель данных. Она позволяет описывать логическую структуру БД: представлять объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Рассмотрим 3 основных типа моделей данных: ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СЕТЕВАЯ РЕЛЯЦИОННАЯ 12

1) иерархическая модель данных Организует данные в виде древовидной структуры. Представляет собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и образующих перевернутое дерево (граф). Данная модель характеризуется такими параметрами: q узлы, q уровни, q связи. Дерево представляет собой иерархию элементов, называемых узлами. Узел – информационная модель элемента, находящегося на данном уровне иерархии. Корневой узел находится на самом верхнем уровне. Остальные узлы – порожденные. Каждый порожденный узел имеет исходный, находящийся на более высоком уровне. В иерархии рассматривают уровни, на которых расположен тот или иной узел. Между исходным узлом и порожденными узлами существуют 2 вида взаимосвязи: связь « 1: М» , «М: 1» . 13

Пример. Иерархическая модель «ВУЗ» ВУЗ Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Факультет 1 Специальность 1 Уровень 4 Группа 1 Уровень 5 Отдельные студенты Факультет 2 Факультет 3 Специальность 2 Группа 2 Отдельные студенты 14

СВОЙСТВА ИЕРАРХИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ 1 • несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня 2 • иерархическое дерево имеет только одну вершину (корень) 3 • каждый узел имеет свое имя (идентификатор); 4 • доступ к порожденным узлам возможен только через исходный узел 15

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ МОДЕЛИ ДОСТОИНСТВА НЕДОСТАТКИ vналичие промышленных СУБД; vсложность отображения связей «М: М» ; vпростота понимания принципа иерархии; vиерархия усложняет операции включения новых объектов в базу данных и удаления старых; vобеспечение определенного уровня независимости данных; vдоступ к любому узлу возможен только через корневой. 16

2) сетевая модель данных В основу сетевой модели данных положены сетевые структуры. Отличие: свободная связь между элементами разных уровней. Модель характеризуется такими параметрами: узел, уровень, связь. В сетевой структуре между объектами присутствуют 2 вида взаимосвязей: « 1: М» , «М: 1» . Пример. Уровень 1 Уровень 2 Уровень 3 Недостатки: - сложность; - возможная потеря независимости данных при реорганизации базы данных 17

3) реляционная модель данных (табличная) Термин «реляционный» произошел от лат. слова relatio – отношение. Построена на взаимоотношении составляющих ее частей. В простейшем случае она представляет собой двухмерный массив (двухмерную таблицу), а при создании сложных информационных моделей составляет совокупность взаимосвязанных таблиц. Основное отличие: отсутствие связей в явном виде. Пример. Реляционная таблица № личного дела 197 Фамилия Имя Отчество Дата рождения Группа Комаров Иван Сергеевич 01. 03. 78 БУА 18

Свойства иерархической модели 1 • каждый элемент таблицы – один элемент данных 2 • все поля в таблице являются однородными 3 • каждое поле имеет уникальное имя 4 • одинаковые строки в таблице отсутствуют 5 • порядок следования строк произвольный 19

ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ МОДЕЛИ ДОСТОИНСТВА НЕДОСТАТКИ vпростота и доступность; vимеет более низкую скорость доступа и требует большего объема внешней памяти; vнезависимость данных; vбольшое количество таблиц затрудняет понимание структуры данных; vгибкость vне всегда предметную область можно представить в виде совокупности таблиц 20

3. 6 Типы связей Все информационные объекты предметной области связаны между собой. Различаются связи нескольких типов: vодин к одному (1: 1); vодин ко многим (1: М); vмногие ко многим (М: М). 1) Связь 1: 1 предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру объекта А соответствует не более одного экземпляра объекта В и наоборот. Графическое представление. А В Пример. СТУДЕНТ номер Ф. И. О. Пол Дата рождения Группа 1: 1 СЕССИЯ номер Оценка_1 Оценка_2 ………. . Результат (каждый студент имеет определенный набор экзаменационных оценок в сессию) 21

2) При связи 1: М одному экземпляру объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В, но каждый экземпляр объекта В связан не более чем с 1 экземпляром объекта А. Графическое представление: А В Пример. СТИПЕНДИЯ 1: М СЕССИЯ Результат номер Процент Оценка_1 Оценка_2 ………. . Результат (установленный размер стипендии по результатам сессии может повторяться многократно для различных студентов) 22

3) Связь М: М предполагает, что в каждый момент времени одному экземпляру объекта А соответствует 0, 1 или более экземпляров объекта В и наоборот. Графическое представление. А Пример. СТУДЕНТ В ПРЕПОДАВАТЕЛЬ М: М ПРЕПОДАВАТЕЛЬ номер Код преподавателя Ф. И. О. Пол Дата рождения Группа (один студент обучается у многих преподавателей, один преподаватель обучает многих студентов) 23

4. СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗАМИ ДАННЫХ Система управления базами данных (СУБД) – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации (специальный программный инструментарий). Основные функции СУБД: Определение данных Обработка данных Управление данными 24

4. 1 СУБД MS Access ACCESS – в переводе с англ. означает «доступ» . Наиболее популярная на сегодняшний день СУБД для ПК. Представляет собой систему обслуживания реляционных баз данных с графической оболочкой. Данные в таких базах оформляются в виде одной или нескольких таблиц. Система обслуживания включает в себя: q ввод данных в ЭВМ, q отбор данных по каким-либо признакам (критериям); q преобразование структуры данных; q вывод данных. Особенности ACCESS: q является легкодоступной и понятной системой; q полностью русифицирована; q поддерживается полная интегрированность с пакетами MS Office; q возможность использования OLE-технологии; q технология WYSIWIG позволяет видеть результаты своих действий; q существует набор «мастеров» по разработке объектов. 25

4. 2 Основные объекты ACCESS Все объекты одной БД хранятся в одном файле, имеющем стандартное расширение *. mdb. ОТЧЕТЫ МАКРОСЫ ФОРМЫ ЗАПРОСЫ ТАБЛИЦЫ МОДУЛИ СТРАНИЦЫ 26

Таблица – это объект, который определяется и используется для хранения данных. Работать с таблицей можно в 2 -х основных режимах: q в режиме конструктора, q в режиме таблицы. В режиме конструктора задается структура таблицы. Он используется для изменения структуры таблицы. Режим таблицы используется для просмотра, добавления, изменения, простейшей сортировки, удаления данных. Рис. 1 – Режим конструктора Рис. 2 – Режим таблицы 27

Запрос – это объект, который позволяет пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Запросы можно создавать: q самостоятельно; q с помощью мастеров. При работе с ними можно выделить 2 этапа: q проектирование; q выполнение. Работать с запросами можно в 2 -х основных режимах: q в режиме конструктора; q в режиме таблицы. С помощью запросов можно создавать новые таблицы, используя данные уже существующих одной или нескольких таблиц. 28

ТИПЫ ЗАПРОСОВ 29 НА ОБЪЕДИНЕНИЕ НА ИЗМЕНЕНИЕ ПЕРЕКРЕСТНЫЙ ИТОГОВЫЕ С ПАРАМЕТРОМ НА ВЫБОРКУ

Рис. 3 – Запрос на выборку Рис. 5 – Запрос итоговый Рис. 4 – Запрос с параметром Рис. 6 – Запрос перекрестный 30

Форма – это объект, предназначенный для удобного ввода отображения данных. Формы могут строиться на основе таблиц или запросов. Построение форм на основе запросов позволяет представлять в них информацию из нескольких таблиц. В форму могут быть внедрены: q рисунки; q диаграммы; q аудио (звук); q видео (изображение). Режимы работы с формой: q режим формы - для просмотра и редактирования данных, предоставляет удобный дизайн представления данных на экране; q режим конструктора - для изменения структуры или шаблона формы, а не представленных в ней данных; q режим таблицы – для просмотра таблицы. 31

Рис. 7 – Пример формы 32

Отчет – это объект, предназначенный для создания документа, который впоследствии может быть распечатан или включен в документ другого приложения. Отчеты создаются на основе запросов и таблиц. Режимы работы с отчетом: q Режим предварительного просмотра; q Режим конструктора. Рис. 8 – Пример отчета 33

Макрос – это объект, представляющий собой структурированное описание одного или нескольких действий, которые должен выполнить ACCESS в ответ на определенное событие. Рис. 9 – Создание группы макросов в режиме конструктора 34

Модуль – объект, содержащий программы на MS ACCESS BASIC, которые позволяют разбить процесс на более мелкие действия и обнаружить те ошибки, которые невозможно было бы найти с использованием макросов. Рис. 10 – Редактор объекта «Модуль» 35

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! 36