Понятие Информационной Системы (ИС)
Понятие ИС и их роль в компьютерной индустрии Компьютерная системы – информационныеиндустрия (50 ответ лет) компьютерной индустрии на потребность бизнеса в обработке и преобразовании больших и обработка Вычислительные Накопление объемов системы и комплексы информации (банковское информации (сложные математические расчеты – космос, ядерная физика, моделирование …) дело, биржевые операции, диспетчерские службы, управление организацией) ИС
определение ИС (1) Информационная система - организационно упорядоченная совокупность документов (массивов данные документов) и информационных технологий, в том числе с использованием средств вычислительной компьютеры и = ИС реализующих информационные техники и связи, сети процессы. технологии ( Информационная система предназначена для ПО) хранения, обработки, поиска, распространения, передачи и предоставления информации. (законодательство РФ) реализация информационных процессов
Структура ИС(1) При такой трактовке под термином ИС понимается: Среда конечного пользователя - среда хранения и обработки Среда обработки данных (СУБД); информации - комплекс клиентских приложений для доступа к данным; Среда хранения - аппаратное обеспечение ИС. информации
определение ИС (2) Информационная система – это коммуникационная система по сбору, передаче и обработке информации об объекте, снабжающая работников различного ранга информацией для реализации функций управления. В общем виде система охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как единое целое в интересах цели.
определение ИС (3) программное обеспечение ор г а н и з а ц и он н а я с т р у кт у р а Информационная система – это персонал взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для аппаратное хранения, обработки и выдачи информации в ИС =достижения цели. обеспечение интересах хранение, обработка и выдача информации в интересах достижения цели
Структура ИС(2) организация Среда конечного пользователя Среда обработки информации Среда хранения информации
Место БД в ИС Среда конечного пользователя Среда обработки информации Среда хранения информации (БД) (СУБД) (доступ к информации – пользовательский интерфейс)
Основные понятия баз данных 9
Основные определения База данных (БД) – совокупность связанных структурированных данных некоторой предметной области, правила организации которых основаны на общих принципах описания, ввода, хранения и манипулирования данными. Предметная область – часть реального мира, подлежащая изучению с целью организации управления и в конечном счете автоматизации Структурирование – соглашение о способах представления данных 10
Структурирование данных Неструктурированные данные Личное дело № 16493, Сергеев Петр Михайлович, дата рождения 1 января 1983 г. ; Л/Д № 16495, Петрова Анна Владимировна, дата рожд. 15 марта 1985 г. ; № личн. дела 16490, д. р. 14. 04. 1981, Анохин Андрей Борисович Структурированные данные Номер Фамил личного ия дела 16493 16495 16490 Сергеев Петрова Анохин Имя Отчество Дата рожден ия Петр Анна Андрей Михайлович Владимировна Борисович 01. 1983 15. 03. 1985 14. 04. 1981 11
СУБД Система управления базами данных (СУБД) – комплекс программных и языковых средств, необходимых q для создания баз данных; q поддержания их в актуальном состоянии; q организации поиска в них требуемой информации; q представления ее в удобном для восприятия виде. 12
Классификация баз данных ПО СОДЕРЖАНИЮ Библиографические Небиблиографические Вторичная информация о документах, включая рефераты и аннотации Справочные Полнотекстовые Числовые Финансовые Юридические … ПО СПОСОБУ ДОСТУПА С локальным доступом С удаленным доступом 13
Базы данных с удаленным доступом ПО ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ Централизованные Распределенные ПО АРХИТЕКТУРЕ ОБРАБОТКИ Файл-сервер Клиент-сервер 14
ХРАНЕНИЕ Файл-сервер ОБРАБОТКА Клиент-серве Центральная машина Передача файлов для обработки Передача извлеченных данных Рабочие станции 15
БД с точки зрения пользователя q q q хранение информации; изменение информации; обработка информации; разработка и получение различных выходных документов; обеспечение целостности и безопасности. Целостность БД означает, что в ней содержится полная непротиворечивая и адекватно отражающая предметную область информация. Поддержание целостности БД включает проверку целостности и ее восстановление в случае обнаружения противоречий в базе данных. Безопасность – комплекс мер по защите данных от несанкционированного доступа, модификации или разрушения. 16
Структурные элементы базы данных ПОЛЕ ЗАПИСЬ ФАЙЛ Реквизит = Параметр = Атрибут = Свойство = Признак = некоторая характеристика объекта Поле – элементарная единица логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту Дата (01. 1980, 15. 03. 1983, 29. 06. 1983…) Характеристики поля Дополнительные Основные ФОРМАТ (длина) ИМЯ ТОЧНОСТЬ… ТИП 17
Структурные элементы базы данных ПОЛЕ ЗАПИСЬ ФАЙЛ Запись (кортеж) – совокупность логически связанных полей. <Номер ЛД, Фамилия, Имя, Отчество, Дата рожд> Экземпляр записи – отдельная реализация записи, содержащая конкретные значения полей <16493, Сергеев, Петр, Михайлович, 01. 1980> Файл – совокупность экземпляров записей одной структуры. 18
Модели данных 19
Понятие модели данных Модель данных – совокупность структур данных и операций их обработки ВИДЫ МОДЕЛЕЙ ДАННЫХ ИЕРАРХИЧЕСКАЯ СЕТЕВАЯ РЕЛЯЦИОННАЯ 20
Иерархическая модель совокупность элементов, распределенных по уровням подчиненности. Основные понятия иерархической модели УЗЕЛ УРОВЕНЬ СВЯЗЬ Свойства иерархической модели 1. 2. 3. Существует только 1 узел верхнего уровня (КОРЕНЬ) Каждый узел (кроме КОРНЯ) связан только с 1 -м узлом верхнего уровня и может быть связан с несколькими узлами нижнего уровня Элементы одного уровня подчиненности образуют один класс объектов 21
Пример иерархической модели данных КОРЕНЬ УРОВЕНЬ ФАКУЛЬТЕТ ГРУППА СВЯЗИ СТУДЕНТ УЗЕЛ 22
СЕТЕВАЯ МОДЕЛЬ Каждый узел одного уровня может быть связан с любым количеством узлов другого уровня. Нет корневого узла УРОВЕНЬ ВРАЧИ УРОВЕНЬ ПАЦИЕНТЫ 23
Реляционная модель - организация данных в виде совокупности двумерных таблиц, связанных между собой. Номер Фамилия Имя Отчество Дата рожд. 16493 Сергеев Петр Михайлович 01. 1983 16495 Петрова Анна Владимировна 15. 03. 1985 16490 Анохин Андрей Борисович 14. 04. 1981 1. 2. 3. 4. 5. Свойства реляционных таблиц: Каждый элемент таблицы - один элемент данных; Все элементы столбца имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т. п. ), формат и смысл; Каждый столбец имеет уникальное имя; Порядок следования строк может быть произвольным; Каждая таблица имеет первичный ключ. 24
Структурные элементы реляционной таблицы ФАЙЛ ЗАПИСЬ #Пол е 1 Поле 2 Поле 3 Поле 4 Поле 5 Экземпляр записи ПОЛЕ Ключ (#) – одно (простой) или несколько (составной) полей таблицы, которые однозначно 25 определяют каждую запись.
Пример реляционной модели ИЗДЕЛИЕ Код. Из П 1 П 2 П 3 д ДЕТАЛИ Код. Де П 3 т П 4 П 5 СОСТАВ ИЗД Код. Из Код. Де П 6 П 7 д т 26
Разработка инфологической модели 27
Этапы проектирования БД АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ 28
АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ В результате должны быть сформулированы: q описание входных документов, которые служат основанием для заполнения данными базы данных; q подробное описание информации об объектах предметной области и информационных процессов; q конкретные задачи, которые будут решаться данной БД с кратким описанием алгоритма решения; q описание выходных документов, которые должны генерироваться в системе. 29
Информационно-логическое проектирование Цель – обеспечение наиболее естественных для человека способов представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных Результат – построение независимой от СУБД информационной структуры путем объединения информационных требований пользователей. Эта структура называется инфологическая (семантическая) модель (ИЛМ) 30
Логическое проектирование 1. Выбор СУБД 2. Разработка СУБД-ориентированной схемы, которая удовлетворяет всему диапазону требований пользователей, начиная с требований целостности и кончая показателями эффективности при ее расширении и усложнении. Физическое проектирование 1. Выбор способов размещения данных в среде хранения и способов доступа к этим данным, которые поддерживаются на физическом уровне 2. Окончательная отладка программных модулей 31
Инфологическая модель данных «Сущность-связь» Язык ER-диаграмм (Entity-Relationship, «сущность-связь» ) – средство графического изображения инфологических моделей (Чен, 1976 г. ) Конструктивные элементы инфологических м СУЩНОСТИ СВЯЗИ АТРИБУТЫ Сущность – любой различимый объект, информацию о котором необходимо хранить в базе данных. Информационный объект (Ин. О) = Сущность Атрибут – поименованная характеристика сущности. Связь – зависимость одной сущности от другой 32
Графические обозначения КНИГА ИМЯ СУЩНОСТИ # Шифр книги ИМЯ КЛЮЧЕВОГО АТРИБУТА (ОВ) Название книги Объем книги Стоимость книги ИМЕНА ДРУГИХ АТРИБУТОВ Связь ОТДЕЛ СОТРУДНИК # Таб_Номер Работает в # Название Кол_Сотр Фамилия Имя Отчество Состоит из 33
Виды атрибутов Обязательные и необязательные Простой ключ ПОСТАВКА Ключевые и # Код_Товара неключевые (описательные) # Дата_Пост # Номер_Дог СОТРУДНИК # Таб_Номер *Фамилия *Имя *Отчество *Дата_Рожд *Кол_Детей Сем_Полож *Кол_Товара *Стоимость Составной ключ 34
Виды связей Один-к-Одному (1: 1) СУЩНОСТЬ 1 1 1 СУЩНОСТЬ 2 Одному экземпляру СУЩ 1 соответствует ТОЛЬКО один экземпляр СУЩ 2. И наоборот, одному экземпляру СУЩ 2 соответствует ТОЛЬКО один экземпляр СУЩ 1. ФАКУЛЬТЕТ 1 1 ДЕКАН 35
Виды связей Один-ко-Многим (1: М) СУЩНОСТЬ 1 1 М СУЩНОСТЬ 2 Одному экземпляру СУЩ 1 соответствует МНОГО экземпляров СУЩ 2. И наоборот, одному экземпляру СУЩ 2 соответствует ТОЛЬКО один экземпляр СУЩ 1. ГРУППА 1 М СТУДЕНТ 36
Виды связей Многие-ко-Многим (М: М) СУЩНОСТЬ 1 М М СУЩНОСТЬ 2 Одному экземпляру СУЩ 1 соответствует МНОГО экземпляров СУЩ 2. И наоборот, одному экземпляру СУЩ 2 соответствует МНОГО экземпляров СУЩ 1. КНИГА М М АВТОР 37
Виды связей Необязатель ная СТУДЕНТ 1 Обязательна я ОЦЕНКА М key Неключев Ключевая ая Ключевая связь : q Может быть только с одной стороны бинарной связи; q Должна быть обязательной; q Только со стороны “М”. 38
Задание ключа в таблице 1. Лучше простой ключ, чем составной. 2. Составной ключ из минимального числа атрибутов. 3. Лучше числовой ключ, чем текстовый (как правило, создается поле – Код. Чегото типа Счетчик). 4. Ключ – обязательное поле. 39
СУБД. Назначение и основные функции СУБД (Система Управления Базами Данных) – система программ, позволяющая создавать БД, обновлять хранимую в ней информацию, обеспечивающая удобный доступ к ней с целью просмотра и поиска.
СУБД = создавать БД комплекс программ, позволяющий Поддерживать Обеспечивать БД в актуальном доступ к состоянии информации в БД 1. 1. Внесение изменений в структуру БД ; Организация поиска данных (запросы) (добавление и удаление таблиц, полей, связей 2. Организация просмотра информации и т. д. ) ; 1. создание удобного БД; (отчеты) и. Создание структурыинтерфейса 2. Внесениеи коррекциивданных (формы). ввода изменений данные (добавление и 2. Ввод данных в БД. удаление записей).
Этапы создания БД разработать структуру БД создать таблицы реляционной БД !!! При задании структуры таблицы НЕОБХОДИМО Задание структуры таблиц (описание полей правильно указанием имени полей (особенно тип таблицы с указать все параметры поля, его размера, данных, размер поля и является ли поле обязательным) типа данных и т. д. ) !!! НЕВЕРНОЕ задание этих параметров приводит к неэффективной работе с БД.
I. Определение назначения БД 1. Определение состава запросов 2. Определение состава форм 3. Определение состава отчетов Отчет – это средство для извлечения информации из Запросы – это средство создания макетадля ввода копии Форма – это средство, используемое печатной и БД, отвечающей информации из таблицы. результате отображения данных БД. некоторым критериям. В запроса приводятся не все записи таблицы, а только те, !!! С помощью формы можно вводить и отображать информацию сразу нескольких таблиц реляционной БД !!! которые удовлетворяют условию, записанному в запросе.