Основные вводные понятия о базе данных

Основные вводные понятия и определения.

 

База данных (БД) – есть совокупность сведений, хранимых на запоминающихся устройствах компьютера (винчестер, жесткие диски, дискеты и др.), которые являются как правило, исходными данными задач, решаемых в процессе функционирования автоматизированных систем.

Задачи управления: систем обработки данных: информационных и вычислительных систем. Главная цель при создании БД:

1. Информационное обеспечение задач, решаемых как в условия коллективного пользования, так и в условиях индивидуального пользования, хранимой информации.
2. В режиме автоматизированной системы выполнения функций по обновлению, ведению и пополнению хранимой информации. 
3. Выполнение справочных функций.

Основным характерным свойством БД является ее независимость от рабочих программ, с которыми она взаимодействует. Это проявляется в возможности изменения содержания, объема и организации хранимой информации без изменения рабочих программ. Организация БД может быть достаточно сложной. В общем случае ее структура представляет собой совокупность взаимосвязанных массивов (файлов), имеющих различную внутреннюю структуру и вид представления информации.

В настоящее время наиболее распространненными БД являются информациоонно-справочные системы для больших объемов информации (службы 09, службы о товарах и услугах, результаты проведения научных эксперементальных данных).

Разработка БД состоит из нескольких этапов:

1. Создание структуры Базы (таблиц) и их взаимосвязи.
2. Создание удобных средств (формул) для нкопления базы кокретными данными.
3. Создние средств извлечения и обработки данных (запросов).
4. Создание средств оформления результатов обработки и анализов данных (отчетов) и их печать.

К настоящему времени сформировалась определенная технология, относящаяся к БД.

Разработчик (проектировщик баз) – это специалист, создающий структуру базы, запросы по обработке и извлечению БД.

Пользователь базы – потребитель, пользующийся услугами готовой базы для ее заполнения своими данными, для ее корректировки и обработки по готовому сценарию.

БД в компьютере – это файл, состоящий из одной или нескольких таблиц, связанный единной структурой (структура – это форма построения БД, ее архитектура). Основные состовный части файлов:

а) таблицы (для хранения данных);

б) формы (для удобного и упрощенного заполнения таблиц);

в) запросы (для выбора данных из таблиц по указанным правилам);

г) отчеты (для печати обработанных таблиц), а также макросы и модули (для создания нестандартных процедур обработки данных).

Автоматизация управления БД предполагает:

- раелизацию доступа к хранимой информации на основе системы паролей и приоритетов;

- автоматическое ведение каталога данных и описание их организации;

- выполнение ассациативного поиска в массивах БД по запросам (например по ключевым словам);

- изменение организации информации для всей БД или составных ее частей.

Система управления базами данных (СУБД) – это средство, позволяющее хранить и извлекать информацию из БД. СУБД предназначены для создания информационных банков и управления ими (выборка данных по запросам, математическая обработка, сортировка, фильтрация и тд.).

Банк данных можно в определенной степени интерпретировать как архив, то есть склад информации. А база данных – это еще и средство для ее обработки.

В настоящее время широко распространены и используются такие СУБД: Paradox, FoxPro, DBase, FoxBase, MSSQL, Oracle и др.

БД являются основой разнообразных научных проектов. Они позволяют накапливать информацию из различных отраслей знаний. Мощность БД основополагается на результатах исследования и технологических разработках, полученных на протяжении нескольких последних десятилетий, и заключены в специализированных программных продуктах, называемых СУБД.

Подчеркнем, что СУБД – является эффетивным инструментом сбора большого количесва информации и действенного управления ими, позволяющие сохранять данные в целостности и безопасности на протяжении длительного времени. СУБД относится к категории наиболее сложных программных продуктов и предлагают пользователям следующие функциональные возможности:

1. Средство постоянного хранения данных

СУБД поддерживают возможности хранения чрезвычайно больших фрагментов данных, которые существуют независимо от каких бы то лни было процессов использования, а также содержат структуры, обеспечивающие эффективный достпуп к большим масивам данных.

2. Интефейс программирования. СУБД позволяет пользователю или прикладной программе обращаться к данным и изменять их посредством команд развитого языка запроса.

3. Управление транзакциями. Поддерживает паралелтный допуск к данным, то есть возможность единовременное обращение кодной и той же порции данных сос тороны нескольких различных процессов, называемых транзакциями при этом СУБД реализуют мехнаизм обеспечения транзакций.

Понятие Транзакции – совокупность операций, манипулирования данными (ставки удаления выборки, обновления) в системе БД, которая переводит БД из одного целостного сотояния в другое. Существуют различные модели транзацкий. В соответствии с классической моделью транзакция рассматривается, как единое целое. Свойство атамарности.В соответсвии с такой моделью либо все операторы выполняются и результаты фиксируются в БД. Либо результаты транзакции полностью анулируются в БД. Отказ от транзакции. В Обоих случаях огическая целостность БД не нарушается. Транзакции  одновременно исполняемые в системе называются парал. И могут использовать общие ресурсы, при этом могут возникать конфликты при доступе к ресурсам.

Распеделение данных – это способ размещения данных к системе БД, функционирующих в сетевой среде, при которых данные размещаются в разных узлах сети. Существует 2 способа распределиня данных: фрагментации и тиражирования. Тарнзакция является локальной в распределенной системе БД, для обработки которой необходимы только ресурсы того угла сети, где она была инициирована. Транзакция являетя глобальной в распределенной системе БД, для исполнения которой в отличии от локальной транзакции при обращении к нескольким частям БД, хранимых в разных частях БД. Глобальная транзакция может в процессе ее обработки декомпозироваться на множество локальных транзакций, координации исполнения которых обеспечивается главных из эти транзакций. 

 

 

База данных

В настоящее время наиболее распространенные базы данных – информационные справочные системы для больших объемов информации.

База данных (БД) – совокупность данных (сведений) хранимых на ЗУ компьютера (винчестер, диски, дискеты). Данные являются, как правило, исходными данными задач, решаемых в процессе функционирования АСУ, систем обработки данных, информационных и вычислительных систем.

Главные цели при создании БД:

• информационное решение задач, решаемых как в условиях коллективного, так и индивидуального пользования хранящейся информацией;
• в режиме автоматизированных систем – выполняют функции по обновлению, введению и пополнению хранящейся информации;
• выполняют справочные функции.

Основным характерным свойством БД является независимость от рабочих программ, с которыми она взаимодействует. Это проявляется в возможности изменения содержания, объема, организации и хранения информации без изменения рабочих программ.

Организация БД может быть достаточно сложной. В общем случае ее структура представляет собой совокупность, взаимосвязь массивов (файлов), имеющих различную внутреннюю структуру и вид представленной информации.

Система управления базами данных (СУБД)

Это средства, позволяющие хранить, извлекать информацию из БД.

СУБД предназначена для создания информационных банков и управления ими.

Выработка данных по запросам, математическая обработка, сортировка, фильтрация и т.д.

Банк данных - архив (склад) информации.

База данных - средство для ее обработки.

СУБД – Chipper, Paradox, Fox pro, D base,  Fox base.

Разработка БД состоит из:

• создание структуры (таблиц и их взаимосвязей);
• создание удобных средств (форм для накопления базы конкретных данных);
• создание средств извлечения и обработки данных (запрос);
• создание средств оформления результатов обработки и анализа данных (отчет).

Сформировалась терминология

РАЗРАБОТЧИК (проектировщик) БАЗЫ – специалист создающий структуру баз, запросы по обработке и извлечению данных из базы.

ПОЛЬЗОВАТЕЛЬ (потребитель) БАЗЫ – пользуется услугами базы для заполнения своими данными, для ее корректировки и обработки по готовым сценариям.

 

База данных в компьютере – файл, состоящий из одной или нескольких таблиц, связанных единой структурой. (Структура- форма построения БД, ее архитектуры.)

 

 

Основные составные части файла:

• таблица;
• форма;
• запрос;
• отчет;
• макросы и модули (для создания нестандартных процедур обработки данных).

Автоматизация управления БД предполагает:

- реализация доступа к хранению информации на основе системы паролей и приоритетов;

- автоматическое  введение каталогов данных и  описание их организации;

- выполнение  ассоциативного поиска в массивах  БД по запросам (по ключевым  словам);

- изменение  организации БД или ее составных частей.

Основные типы автоматизированных информационных систем

Их виды и характеристики 

Информационно - поисковые системы (ИПС)

    ИПС - совокупность языково-алгоритмических и технических средств, предназначенных для хранения, поиска (как правило - автоматический) и выдачи информации.

На вход ИПС поступает информация 2-х видов:

• Информация, отражающая уровень достигнутых знаний об объекте (устройстве, химическом веществе, технических процессе, химической реакции).

                  информационный массив (ИМ)

• Информация, отражающая потребности абонентов информационно-поисковой системы.

                  информационный запрос (ИЗ)

 

Элементы ИМ и ИЗ вводятся в ИПС, как правило, на естественном языке, а затем переводятся на формализованный, информационный поисковый язык, который непосредственно связан с проблемой индексирования.

Основной функцией ИПС является выявление элементов информационного массива, которое отвечает на запрос, предъявленной системе.

                                                    ИПС

 

Абстрактная   ИПС                                              Информационно-поисковое устройство

 

Абстрактная   ИПС – совокупность информационно-поисковых языков, правил индексирования – набора правил, по которым в ИПС формально определяется степень систематического (смыслового соответствия). Абстрактная ИПС реализуется с помощью информационно-поискового устройства (ИПУ), состоящего из носителей информации (от автоматизированных карточек до дисков, дискет и т.д.)., а так же с помощью компьютерных программ поискового характера.

 

Информационно-логичская система (ИЛС)

ИЛС – автоматизированная система, осуществляющая (на основе хранящегося в ней массива практических данных) алгоритмическое решение задач по синтезу новых сведений, не содержащихся в этом массиве в явной форме.

Отличительной особенностью ИЛС является наличие неизменной аксиоматики и использование наборов элементов информационного массива переменного состава.

 В отличие  от ИПС ИЛС имеет более сложный  характер процедур, используя при этом особые языки.

Частные случаи ИЛС являются  информационно-поисковая система фактографическая   (ИПС-Ф), которая обеспечивает выдачу ответов на информационные запросы, касающиеся интересующих потребителя факторов.

(Как правило, эта информация по наименованию объекта, химическое соединение, производственного процесса).

Отличительной особенностью ИПС-Ф является ее специализация на выдаче фактических сведений  одного определенного рода:

А) информационный массив ИПС-Ф состоит не из информационных документов, а из записей фактов рассматриваемого типа извлеченных из документов или др. источников (справочники, энциклопедии с конкретными фактами) – не компьютерные. (Сайты, исторические события) – компьютерные;

Б) в ответ на запрос происходит либо непосредственная выдача искомых сведений, либо указанный адрес хранения фактов.

Документальная информационно поисковая система (ИПС-Д)

ИПС-Д – предназначена для отыскивания научно технических документов (статей, книг, отчетов и т.д.), содержащих необычную информацию. В ответ на запрос ИПС-Д может выдавать либо, адрес хранения релевантных документов (отвечающих на запрос), либо выдачи самих документов (или копий).

В состав ИПС-Д входят блоки, выполняющие основную операцию поиска информации – это:

• Индексирование документов и запросов
• Установление семантического (смыслового) составляющего между запросами и документами.