96543

Організація інформаційного фонду об’єкта управління. Організація баз даних автоматизованої інформаційної системи

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Для організації інформації у БД, її накопичення, зберігання та обробки створюють системи керування базами даних (СКБД), які становлять комплекс мовних і програмних засобів, призначених для створення та спільного використання БД багатьма користувачами.

Украинкский

2015-10-07

83 KB

0 чел.

ТЕМА 4: Організація інформаційного фонду обєкта управління.

4.1. Організація баз даних автоматизованої інформаційної системи.

База даних (БД) є сукупністю у певний спосіб організованих даних, що зберігаються на комп'ютерних носіях і відображають стан об'єктів та їх взаємозалежність у конкретній предметній ділянці.

За логічною структурою даних, що зберігаються у базі, розрізняють реляційні, ієрархічні та мережні БД. У найпоширеніших реляційних БД дані утворюють кілька зв'язаних між собою двовимірних таблиць (списків) із фіксованою кількістю стовпців (полів) і змінною кількістю рядків (записів). В ієрархічній структурі вихідні елементи породжують інші елементи, які в свою чергу можуть породжувати свої елементи. Найчастіше ієрархічну структуру можна звести до простої реляційної. Існують і складніші структури — мережні, в яких кожному породженому елементу відповідає більше як один елемент, що його породжує. В таких БД використовуються дві групи елементів: "запис" і "зв'язок". Елемент "зв'язок" встановлюється для двох рипів елементів "запис": попередника та наступника.

Для організації інформації у БД, її накопичення, зберігання та обробки створюють системи керування базами даних (СКБД), які становлять комплекс мовних і програмних засобів, призначених для створення та спільного використання БД багатьма користувачами. Банк даних (БнД) є різновидом ІС, в якій реалізовано функції централізованого зберігання та накопичення оброблюваної інформації, організовану в одну або кілька БД. Зазвичай банк даних складається з таких компонентів: база (або кілька баз) даних, система керування базами даних, словник даних, адміністратор, обчислювальна система, що є сукупністю зв'язаних і узгоджено діючих ЕОМ, та обслуговуючий персонал.

 Для задоволеня інформаційних потреб усіх користувачів в АІС існує банк даних (БнД) –один з основних компонентів інформаційного забезпечення ІС, який ще називають системою БД, що не змінює смислове навантаження цього поняття.

До БнД входять такі складові: обчислювальна система (сукупність апаратного або технічного та програмного забезпечення); БД; СУБД; словник даних (метаданих); група адміністратора БД. Структура БнД показано на схемі 4.1.

Інформаційним ядром цієї моделі є база даних.

База даних - динамічна модель, яка відображає семантику ПС та інформаційні запити кінцевих користувачів ІС.

На всіх етапах життєвого циклу БД складається з двох компонентів: структури та даних. На різних рівнях абстракції опису БД структура зображується по-різному, як показано на схемі 4.2.

Схема 4.1. Структура БнД.

На всіх етапах життєвого циклу БД складається з двох компонентів: структури та даних. На різних рівнях абстракції опису БД структура зображується по-різному, як показано на схемі 4.2.

На концептуальному інфологічному рівні структура БД ефективно відображається у вигляді ER-діаграми – діаграми “Сутність –зв’язок”, запропонованої у 1976 році П. Ченом; на концептульному деталогічному рівні вона є або ієрархічною, або мережною, або реляційною, або об’єктно-орієнтованою, або об’єктно-реляційною, або багатовимірною, або гібридною моделлю даних. На фізичному рівні структура БД – це структура файлів даних і допоміжних файлів

Самі файли даних також складаються з двох компонентів: структури і даних. Структура файла в реляційній моделі (схема 4.3) – це ім’я, тип поля, його довжина, точність (для числових полів).

Структура ідеальної БД має бути чіткою, ясною і прозорою. БД має бути вільною від баластної інформації; дублювання даних, синонімів, омонімів, груп даних, що повторюються, обчислювальних елементів.

Елементи даних, які обчислюються, не можуть зберігатися тільки в разі транзакційної або операційної БД, яка, на відміну від аналітичної, не містить агрегатів даних. Оскільки транзакційна БД є обов’язковим елементом будь-якої ІС та здебільшого реляційною, у подальшому матеріал орієнтовано на цю категорію БД.

БД повинна містити мінімальну кількість елементів даних, які несуть максимум інформації про стан ПС. Елементи БД мають бути організовані оптимальним способом, тобто таким чином, щоб забезпечити сталість БД у розумінні семантичної цілісності опису стану ПС при маніпулюванні даними або несуперечливості даних, прийнятої швидкості пошуку елементів даних, надійності зберігання, узгодженості, безпеки, відкритості структури для поповнення та модифікації.

Схема 4.2. Складові БД.

Розробленням структури БД на всіх етапах займається системний аналітик, який забезпечує БД усіма необхідними властивостями.

Схема 4.3. Компоненти файла даних у реляційній моделі БД.

Дані - це компонент БД, яким маніпулює користувач ІС, актуалізуючи БД.

Дані сучасних БД поділяються на:

  •  алфавітно-цифрові (використовуються практично в усіх ІС);
  •  графічні образи (застосовуються в різниз системах автоматизованого проектування (САПР));
  •  гіпертекстові, гіпермедійні, мультимедійні (використовуютьсяв ІС на основі технологій Internet/Intranet/Extranet);
  •  просторові або картографічні (застосовуються в геоінформаційних системах);
  •  ряди даних (як правило, хронологічні ряди, що використовуються у багатовимірних БД, які становлять основу сучасних даних).

Сучасні СУБД є засобами розроблення прикладних програмних продуктів, оскільки вони дають змогу не тільки забезпечити БД, що проеєтуються, необхідними властивостями, які задають на єтапі фізичного проектування, а й розробити потрібні програмні продукти за допомогою засобів автоматизації проектування (засоби генерації меню, екранних форм, звітів та інших компонентів ПЗ). Нині найбільшою популярністю користуються СУБД реляційного типу.

Сьогодні на ринку СНД можна прослідкувати наступні основні тенденції, які намітились на ринку СУБД: зацікавленість користувачів в ліцензійному ПЗ, орієнтація на системи промислового класу з додатковими опціями, що постачаються окремо (наприклад, у випадку Sybase це функції, які дозволяють будувати кластерні рішення, розподілені системи і т.д. ). Окрім того, очевидна поява нових задач та розширення галузей застосування СУБД. Для прикладу, з розвитком безпровідного зв’язку і розповсюдженням різноманітних мобільних пристроїв стають актуальними задачі по забезпеченню автономної роботи віддалених користувачів та їх доступу до центральних баз даних.

В останній час спостерігається ріст зацікавленості до СУБД, реалізованим під RISC/Unix – системи різного масштабу, а також Linux – платформу.

Однак головне питання, на котре користувач повинен відповісти для себе  при виборі СУБД, - для якої мети придбається система: під готовий додаток чи для розробки власного рішення? Утім, і інші універсальні критерії, безумовно, впливають на переваги користувачів: вартість початкових затрат і послідуючого користування, наявність якісної технічної підтримки, надійність, мультиплатформність, простота адміністрування і можливість швидкого навчання спеціалістів.

За словами менеджера по корпоративним серверам і засобам розробки Microsoft в СНД Кирила Жучкова: ”За даними незалежних досліджень, ринок СУБД, які використовують платформу Windows, в 2001 р. виріс на 11% і як і раніше є сегментом, котрий динамічно розвивається. Загальний ріст продаж ліцензій на Microsoft SQL Server за підсумками минулого року склав 25%. На сьогоднішній день СУБД Microsoft займає 39,9% ринку всіх систем, які працюють під управлінням Windows.

При виборі типовий замовник враховує такі критерії, які відповідні функціональності СУБД поставленим бізнес-задачам, можливості інтеграції з існуючими в компанії технологічними рішеннями, показник ТСО (сукупна вартість володіння), ROI (повернення інвестицій) і, звичайно ж , якість (надійність, масштабування)”.

Якщо ж говорити в цілому, то насамперед варто відмітити, що сьогодні існує великий попит на готові додатки. СУБД, як правило, частіше використовуються для обробки крупних масивів (в тому числі специфічних, як, наприкла, географічні карти, текст, контексний пошук, скажімо, на Interent-порталах), а також в системах аналітичної обробки даних (OLAP) і прогнозування, в системах підтримки хостингу.

В технологічному плані користувач цінить відкритість архітектури, багатоплатформність, кластерні рішення. Великим попитом користуються сервери додатків, Interent-контента, а також системи підтримки відалених коієнтів, зокрема таких терміналів, як PDA і мобільні телефони.

За даними департаменту по розвитку бізнесу і роботі з партнерами представництва Oracle в Україні та Молдові, розподіл СУБД по серверним платформам (без врахування достатньо великої кількості неліцензійних інсталяцій) виглядає наступним чином: Windows NT – 60-70%, Unix/Linux на платформі Intel – 5-10%, Unix (HP-UX, Sun Sparc Solaris, Tru 64 Unix) – 20-25%.

Словник метаданих сам по собі є БД, що містить дані про дані, тобто інформацію про саму БД, і є інструментом адміністратора БД.

Система управління БД разом з обчислювальною системою та словником БД є інструментальним засобом розроблення та супроводу БД.

Адміністратор БД – особа або група осіб, які відповідають за загальне керування БД.

4.2. Вибір системи управління базами даних.

 

 Система управління базами даних – програмна система, призначена для створення на ЕОМ спільної для багатьох додатків БД, підтримання її в актуальному стані і забезпечення ефективного доступу користувачів до даних.

Залежно від особливостей функціонування розрізняють два класи СУБД – загального призначення і спеціалізовані. СУБД загального призначення не орієнтовано на конкретну ПС або на інформаційні потреби конкретної групи користувачів. Кожна така система реалізується як програмний засіб, здатний функціонувати на певній моделі ПЕОМ в певній операційній обстановці, і постачається багатьом користувачам як комерційний виріб. СУБД спеціалізованого призначення мають засоби настроювання на роботу з конкретною БД за конкретного застосування.

Основними засобами СУБД є:

  •  засоби задання (опису) структури БД;
  •  засоби конструювання екранних форм, призначених для ведення, перегляду й оброблення даних у діалоговому режимі;
  •  засоби створення запитів для вибірки даних за заданими умовами, а також їх оброблення;
  •  засоби створення звітів з БД для виведення на друк результатів оброблення;
  •  мовні засоби – макроси, вбудовано алгоритмічна мова, мова запитів, які використовуються для реалізації нестандартних алгоритмів оброблення даних;
  •  засоби створення додатків користувача (генератори додатків, засоби створення меню і панелі керування додатками), що дають змогу об’єднати різні операції з БД в єдиний технологічний процес.

Відповідно до моделі та структур даних, які підтримують СУБД, організують БД.

Ринок ПЗ комп’ютерів нараховує різноманітні за функціональними призначеннями СУБД. Найбільшу популярність завоювали реляційні СУБД, що функціонують в середовищі DOS: Dbase (компанія Ashton-Tate), Paradox (Borland), R: base (Microrium), Fox Pro ( Fox Software), Clipper 5.0 (Nantucket).

Реляційна СУБД Paradox (версії 3.5, 4.0, 5.0) з’явилась на ринку в 1980 році. Вона відрізняється від сім’ї Х base – засобів із зпитами за зразком QBE, генератором додатків на основі об’єктного підходу, меню користувача, яке настроюється, діалоговими засобами й автоматичним формуванням макросів, в яких можна запам’ятати всі налагоджені користувачем процеси. У Paradox використовується базова мова програмування PAL (мова для розроблення прикладних програм). Для виконання запиту в Paradox досить заповнити бланки запитів, які на екрані відображаються структурою таблиці БД.

До могутніх реляційних СУБД професійного класу належить система PROGRESS (фірми Progress Software Co., США). Вона має вбудовану SQL і власну UGL мови, може працювати на різноманітних програмно-технічних платформах, підтримує архітектуру “клієнт-сервер”.

З 1996 року ОС Windows 95 стала стандартом для настільних ПК. Для використання переваг цієї ОС необхідний перехід до використання 32-розрядної СУБД. Найвідомішими є СУБД Access (Microsoft), Paradox 7.0 for Windows 95 and Windows NT (Borland).

Це – найбільш досконалі СУБД, що мають могутню мову для розроблення прикладних програм користувача. До їх загальних властивостей належать:

  •  графічний багатовіконний інтерфейс, що дає змогу користувачеві в діалоговому режимі створювати таблиці, форми запити, звіти і макроси;
  •  спеціальні засоби, які автоматизують роботу (Майстри (Wizards) в Access  та Експерти (Experts) в Paradox);
  •  можливість роботи в локальному режимі або в режимі клієнта на робочій станції;
  •  використання об’єктної технології OLE2 для впровадження даних різної природи (текстів, ЕТ, зображень) у БД;
  •  наявність власної мови програмування.

Однією з найважливіших тенденцій розвитку СУБД є розроблення універсальної СУБД, здатної інтегрувати в базі традиційні та нетрадиційні дані – тексти, рисунки, звук і відео, сторінки HTML та ін. Це є особливо актуальним для Web. При побудові такої СУБД використовують два підходи: об’єктно - реляційний – вдосконалення наявних реляційних СУБД і об’єктний. Шляхом створення об’єктно-реляційних СУБД пішли такі фірми, як IBM, Informix, Oracle.

Прикладами СУБД без поділу ресурсів є системи: DB 2 (IBM), Informix Online Dynamic (informix), Navigation Server (Sybase), СУБД зі спільним використанням пам’яті є система Adabas D 6 1 (Software AG). У СУБД Oracle 7.2 забезпечується краще перенесення інформації на різні платформи.

До важливих ознак класифікації сучасної СУБД належать:

  •  середовище функціонування – клас комп’ютерів та ОС (платформа), на яких працює СУБД, у тому числі розрядність, на яку орієнтовано СУБД (16- або 32 розрядна);
  •  тип моделі даних, що підтримується в СУБД (мережна, ієрархічна або реляційна);
  •  можливості вбудованої мови СУБД, її переносність в інші додатки (SQL, Visual BASIC, Object PAL і т.д.);
  •  наявність розвинених діалогових засобів конструювання і засобів роботи з БД;
  •  можливість роботи з нетрадиційними даними в корпоративних мережах (сторінки HTML,повідомлення ЕП, зображення, звукові файли, відеокліпи і т д.);
  •  концепція роботи з нетрадиційними даними – об’єктно-реляційна, об’єктна;
  •  рівень використання (локальна система, архітектура “клієнт – сервер” з паралельним обробленням даних (багатопроцесорна);
  •  можливість використання об’єктної технології OLE 2.0;
  •  можливість підтримки мови SQL і можливість роботи з сервером БДивість інтеграції даних з різних СУБД (SQL-сервером);
  •  наявність засобів відчужуваних додатків.

СУБД Microsoft Access 7.0 є 32-розрядною системою управління реляційною БД нового покоління, що працює в середовищі Windows 95 Windows NT. Практичним мінімум для роботи Access 7.0 є процесор 486 DX2/66 і 8 Мбайт оперативної пам’яті. Збільшення ємності оперативної пам’яті до 12 Мбайт дає змогу помітно підвищити продуктивність цієї системи при роботі з 31- розрядними додатками. У СУБД Access 7.0 підтримується реляційна модель даних. Процес створення реляційної БД включає розроблення схем даних, що наочно відображає таблиці та зв’язки між ними. СУБД орієнтовано на роботу з об’єктами, до яких належать таблиці БД, форми, запити, звіти, макроси і модулі. Конструювання форм, запитів та звітів здійснюється в діалоговому режимі.

Майстри СУБД Access 7.0 допомагають користувачеві виконувати роботу, не вдаючись до конструювання форм, таблиць, звітів.

Для створення додатків можуть застосовуватися макроси і модулі на мові програмування Visual BASIC. У Microsoft Access 7.0 включено нову версію об’єктно-орієнтованої мови програмування Visual BASIC for Applications (VBA), що дає змогу автоматизувати оброблення баз даних і створювати 32- розрядні додатки для Windows 95. Ця мова використовується також у Microsoft Excel. Форми з командними кнопками, пов’язаними з макросами або процедурами Visual BASIC, дають змогу створити зручний інтерфейс користувача для керування додатком.

СУБД Access 7.0 може функціонувати в мережі, що підтримує концепцію “клієнт-сервер”. У такій мережі використовується сервер SQL.

Ця система має набір вбудованих панелей інструментів, що забезпечує зручний інтерфейс користувача при виконанні робіт у кожному з режимів БД. Ці панелі виводяться у вікні Access  за умовчуванням відповідно до обраного режиму роботи.

Стандартна панель інструментів забезпечує швидкий доступ до найчастіше виконуваних команд.

Питання для самоконтролю

  1.  Визначте поняття база даних?
  2.  Які є структури баз даних?
  3.  В якому вигляді сприймається користувачем реляційна база даних?
  4.  Наведіть приклади структури реляційної бази даних.
  5.  Що таке система керування базами даних?
  6.  Що таке банк даних?
  7.  Назвіть найважливіші ознаки класифікації сучасної СУБД.

Список використаної

та рекомендованої літератури

  1.  Інформаційні системи і технології: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл./ С.Г.Карпенко, В.В.Попов, Ю.А.Тарнавський, Г.А.Шпортюк. – К.: МАУП, 2004. – 192 с.: іл.. – Бібліогр. в кінці розділів.
  2.  Информационные технологии управления: Учебное пособие / Под ред Ю.М.Черкасова. – М.: ИНФРА – М . 2001. – 2116 с. – (Серия «Высшее образование»).
  3.  Інформаційні системи і технології: Навч. посіб. для студ. вищ. навч. закл./ С.Г.Карпенко, В.В.Попов, Ю.А.Тарнавський, Г.А.Шпортюк. – К.: МАУП, 2004. – 192 с.: іл.. – Бібліогр. в кінці розділів.
  4.  Вовчак І.С., Інформаційні системи та комп’ютерні технології в менеджменті. Навчальний посібник. – Тернопіль: Карт-бланш, 2001. – 354 с., іл.
  5.  Бойко В.В. Проектирование баз данных информационных систем. – М.: Финансы и статистика, 1988.
  6.  Диго С.М. Проектирование баз данных – М.: Финансы и статистика, 1988.


БД

СУБД

Словник

метаданих

Адмініст-ратор

БД

ПЗ

Технічне

забезпе-

чення

БД

Дані

Структура

Фізичний рівень

Структура файлів даних і допоміжний файлів

Концептуальний інфологічний рівень

ER-діаграма

Концептуальний деталогічний рівень

Ієрархічна модель

Мережна модель

Реляційна модель

Об’єктно-реляційна модель

Об’єктно-орієнтована модель

Багатовимірна модельГібридна модель

Файл даних

Структура

Дані

Довжина поля

Імя поля

Точність

Тип поля

Обчислю-вальна система

БнД

  1.  

 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54159. Неможливо бути математиком, не будучи в той же час поетом у душі 92 KB
  Мета: Показати учням звязок математики з літературою, формувати філософське сприймання світу як органічне поєднання духовності і науковості; Розширити кругозір учнів, збагатити їх інтелект, виховувати в них свідоме ставлення до одержання знань.
54160. НАЙРОЗУМНІШИЙ. Математична гра для учнів 5-6 класів 85.5 KB
  Модуль числа це: Завжди невід’ємна величина; Завжди від’ємна величина; Завжди число. Як називається сота частина числа відсоток; ар; міліметр. Натуральні числа. Квадрат числа.
54161. Математика – цариця наук 102.5 KB
  Мета: активізація пізнавальної діяльності учнів; розвиток логічної та загально математичної культури учнів; тренування уваги, пам’яті учнів; підвищення інтересу до вивчення математики.
54162. Інтегрований підхід на уроках математики 1.48 MB
  Львова Підготувала учитель математики вища кв. Для математики спорідненими є фізика чи інформатика а протилежними – християнська етика музика історія основи здоров’я і т. Працюючи багато років вчителем математики я зауважила що досягнути кращих результатів з математики можна поєднуючи її з основами християнської етики. Головним завданням математики є забезпечення міцного і свідомого оволодіння учнями системою математичних знань і умінь необхідних у професійної освіти.
54163. Додавання та віднімання дробів з різними знаменниками 807.5 KB
  Тема уроку: розв’язання вправ за темою Додавання та віднімання дробів з різними знаменниками. Розвивальна мета: розвивати практичні вміння та навички співнавчання та взаємонавчання; розвивати мислення; самостійність. Доданок Доданок Сума 27 Готуючись до уроку я розв’язала ваше домашнє завдання але потім картки впали і переплутались. Розв’язок.
54164. Розвязування задач на відсотки 195 KB
  Крім того, велика частина інформації, яку ми отримуємо, подана у вигляді відсотків. Кожному фахівцю у всіх сферах людської діяльності треба мати справу з відсотками. Отже, наша задача - мати міцні знання про відсоток.Доповідь учнів про історію виникнення поняття відсотка.
54165. Додатні та від’ємні числа. Додавання та віднімання раціональних чисел 246 KB
  Додатні та від’ємні числа. Сьогодні ми продовжимо працювати з додатними і від’ємними числамивдосконалювати вміння додавати...
54166. Означення квадратного рівняння. Неповні квадратні рівняння та їх розв’язки 747.5 KB
  Мета: домогтися свідомого розуміння учнями означення квадратного рівняння зведеного квадратного рівняння неповного квадратного рівняння назви коефіцієнтів квадратного рівняння; сформувати первинні вміння формулювати означення квадратного рівняння та його видів зведеного та неповного визначати коефіцієнти квадратного рівняння та за ними визначити вид квадратного рівняння підготувати учнів до сприйняття розв’язування неповних квадратних рівнянь. Чи рівносильні рівняння: а 3х – 2 = х...
54167. Математический футбол. Параллельность прямых и плоскостей в пространстве 610 KB
  Прямая а не лежит в плоскости квадрата АВСD и параллельна его стороне АВ. Прямая в не лежит в плоскости квадрата КМLN и параллельна его стороне М L.Каково взаимное расположение прямой и плоскости в пространстве Слайд № 18 Прямая а лежит в плоскости. Прямая а параллельна плоскости .