Основные понятия и определения. Лекция №1

1.

Лекция №1
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

2.

Введение
Использование
банков
данных
и
других
информационных
систем
становится
неотъемлемой
составляющей
деловой
деятельности
современного
человека
и
функционирования
преуспевающей
организации.
Объемы информации, подлежащей хранению и
обработке, растут высокими темпами, производители ПО
вынуждены разрабатывать новые подходы к управлению
большими объемами данных. В таких условиях большую
актуальность приобретает освоение принципов построения
современных информационных систем и эффективного
применения соответствующих технологий и программных
продуктов.

3.

1.Информационные
системы и банк
данных
2. Назначение и основные компоненты
банка данных
3. Архитектура базы данных.
Физическая и логическая
независимость данных

4.

Информационные системы и
банк данных
В основе решения многих задач лежит
обработка информации.
Для эффективности обработки информации
создаются информационные системы (ИС).
Автоматизированными называются ИС, в которых
применяются технические средства, в частности
ЭВМ, для хранения и обработки информации.
Как правило, все существующие ИС являются
автоматизированными.

5.

Информационные системы
и банк данных
В широком понимании ИС – это любая система
обработки информации.
По области применения ИС разделяют на системы,
используемые
в
производстве,
образовании,
здравоохранении, науке, военном деле, социальной сфере,
торговле и других отраслях.
По целевому назначению ИС можно условно
разделить
на
следующие
основные
категории:
управляющие, информационно-справочные, поддержки
принятия решений.
Более узко ИС трактуют как совокупность аппаратнопрограммных средств, предназначенных для решения
некоторой прикладной задачи.

6.

Банк данных
Банк данных - разновидность ИС. Банк данных
осуществляет
централизованное
хранение
и
накопление
обрабатываемой
информации,
организованной в одну или несколько баз данных.
Автоматизированный
банк
данных
определяют
как
систему
информационных,
математических,
программных,
языковых,
организационных
и
технических
средств,
предназначенных для централизованного накопления
и коллективного многоаспектного использования
данных
с
целью
получения
необходимой
информации.

7.

Назначение и основные
компоненты банка данных
Банк данных (БнД) состоит из :
базы данных (или нескольких баз данных),
системы управления базами данных (СУБД),
словаря данных,
администратора базы данных,
вычислительной системы и
обслуживающего персонала.

8.

Назначение и основные
компоненты банка данных
База данных (БД) представляет собой
совокупность
специальным
образом
организованных данных, хранимых в памяти
вычислительной системы и отображающих
состояние объектов и их взаимосвязей в
рассматриваемой предметной области.
Данные,
хранимые
в
базе,
имеют
определенную логическую структуру, которую
называют моделью представления данных.
Например:
иерархическая,
сетевая,
реляционная, постреляционная, многомерная и
объектно-ориентированная.

9.

Назначение и основные
компоненты банка данных
Система управления базами данных
(СУБД)
–
это
комплекс
языковых,
математических
и
программных
средств,
предназначенных
для
централизованного
создания
и
ведения
и
совместного
использования БД многими пользователями.
Обычно СУБД различают по используемой
модели данных. Так СУБД, основанные на
использовании реляционной модели данных,
называют реляционными СУБД.

10.

Назначение и основные
компоненты банка данных
Приложение – программа или комплекс
программ, обеспечивающих автоматизацию
обработки
информации
для
прикладной
задачи.(Delpfi или C++ Builder).
Словарь данных (СД) представляет собой
подсистему
БнД,
предназначенную
для
централизованного хранения информации о
структурах данных, взаимосвязях файлов базы
данных друг с другом, типах данных и форматах
их представления, принадлежности данных
пользователям, кодах защиты и разграничения
доступа и т.д.

11.

Назначение и основные
компоненты банка данных
Администратор базы данных (АБД) –
это лицо или группа лиц, отвечающих за
выработку требований
к базе данных,
проектирование базы данных, ее создание,
эффективное
использование
и
сопровождение.

12.

Назначение и основные
компоненты банка данных
В процессе проектирования базы данных АБД осуществляет
анализ предметной области, проектирование структуры БД,
организационно-методическую работу по проектированию БД,
задание ограничений целостности при описании структуры БД и
процедур обработки БД.
В процессе создания базы данных АБД осуществляет
первоначальную загрузку и ведение БД.
В процессе эксплуатации АБД обычно следит за
функционированием информационной системы, обеспечивает
защиту данных от несанкционированного доступа, контролирует
избыточность, непротиворечивость, сохранность и достоверность
хранимой в базе данных информации, обеспечивает восстановление
БД,
анализирует
обращения
пользователей,
анализирует
эффективность функционирования БД, работает с конечными
пользователями, занимается модернизацией программных средств и
развитием БД

13.

Назначение и основные
компоненты банка данных
Вычислительная система (ВС) представляет
собой совокупность взаимосвязанных и согласованно
действующих ЭВМ или процессоров и других
устройств,
обеспечивающих
автоматизацию
процессов приема, обработки и выдачи информации
потребителям.
Обслуживающий персонал выполняет функции
поддержания технических и программных средств в
работоспособном
состоянии.
Он
проводит
профилактические,регламентные, восстановительные
и другие работы по планам, а также по мере
необходимости

14.

Категории пользователей
Как любой программно-организационнотехнический
комплекс,
банк
данных
существует во времени и в пространстве. Он
имеет
определенные
стадии
своего
развития:
проектирование,
реализацию,
эксплуатацию, модернизацию и развитие,
полную реорганизацию. На каждом этапе
своего существования с банком данных
связаны разные категории пользователей.

15.

Категории пользователей
Конечные
пользователи.
Администраторы банка данных.
Разработчики и администраторы
приложений.

16.

Категории пользователей
Конечные пользователи. Это основная
категория пользователей, в интересах
которых и создается банк данных. Главный
принцип состоит в том, что от конечных
пользователей не должно требоваться какихлибо специальных знаний в области
вычислительной техники и языковых средств.

17.

Категории пользователей
Администраторы банка данных. Это группа
пользователей, которая
на начальной стадии разработки банка данных
отвечает за его оптимальную организацию с точки
зрения одновременной работы множества конечных
пользователей,
на
стадии
эксплуатации
отвечает
за
корректность работы данного банка информации в
многопользовательском режиме,
на стадии развития и реорганизации эта группа
пользователей отвечает за возможность корректной
реорганизации банка без изменения или прекращения
его текущей эксплуатации

18.

Категории пользователей
Разработчики
и
администраторы
приложений.
Эта
группа
пользователей
функционирует во время проектирования,
создания и реорганизации банка данных.
Администраторы приложений координируют
работу разработчиков при создании конкретного
приложения
или
группы
приложений,
объединенных в функциональную подсистему.

19.

Архитектура базы данных.
База данных – именованная совокупность
данных, отражающая состояние объектов и их
отношений в рассматриваемой предметной области.
База данных – совокупность связанных данных,
описание, хранение и манипулирование которыми
осуществляется по общим правилам.
Цель любой информационной системы –
обработка данных об объектах реального мира. В
широком смысле слова база данных – это
совокупность сведений о конкретных объектах
реального мира в какой–либо предметной области

20.

Архитектура базы данных.
Данные, организованные в базу, имеют
минимальную избыточность и могут быть
использованы оптимальным образом при
решении различных задач.
Для добавления новых и модификации
существующих данных, а также для их поиска
применяют общий управляемый способ.
Данные структурируются таким образом,
чтобы
была
обеспечена
возможность
дальнейшего наращивания приложений

21.

Архитектура базы данных.
Схема организации базы данных ANSI (American
National Standarts Institute).
Схема
предлагает
трехуровневую
систему
организации
базы данных.

22.

Архитектура базы данных.
Существуют три уровня абстракции в
представлении базы данных:
представление (внешняя модель данных)
– абстрактная информационная модель
некоторой части предметной области;
концептуальная
база
данных
–
информационная
модель
предметной
области банка данных (КБД);
физическая база данных – физическое
представление данных и расположение их на
запоминающихся устройствах (ФБД).

23.

Физическая и логическая
независимость данных
Организация данных в виде базы обеспечивает
логическую и физическую независимость данных.
Общая логическая структура данных, являясь
величиной относительно постоянной, тем не менее,
может меняться.
Логическая независимость данных означает, что
изменение общей логической структуры данных (т.е. КБД)
не влияет на работу приложений и пользователей.
Физическая независимость данных означает, что
физическое расположение и организация данных могут
изменяться, не вызывая при этом изменений ни общей
логической структуры данных, ни представлений, а значит,
и приложений и работы пользователей.

24.

Архитектура базы данных.
Физическая и логическая
независимость данных
Описание
представления
называют
подсхемой, описание КБД – концептуальной
схемой, описание ФБД – физической схемой.
Схема – это перечень объектов, их свойств и
связей
между
свойствами
и
объектами,
информация о которых накапливается и
обрабатывается в базе данных соответствующего
уровня.
Модель данных – совокупность структур
данных и операций их обработки.