Анализ рынка программных продуктов для проведения «добычи данных»

Связи. Кроме связей между объектом и его свойствами, инфологическая модель отражает связи между объектами разных классов. Связь определяется как «ассоциация, объединяющая несколько сущностей».

Эта ассоциация всегда может существовать между разными сущностями или между сущностью и ею же самой (рекурсивная связь).

Как и сущность, связь является типовым понятием, т. е. все экземпляры связываемых сущностей подчиняются правилам связывания типов. Сущности, объединяемые связью, называются участниками. Степень связи определяется количеством участников связи.

Если каждый экземпляр сущности участвует, по крайней мере, в одном экземпляре связи, то такое участие этой сущности называется полным (или обязательным); в противном случае — неполным (или необязательным).

Количественный характер участия экземпляров сущностей (один или многие) задается типом связи (или мощностью связи). Возможны следующие типы: «один к одному» (1:1), «один ко многим» (1:М), «многие к одному» (М:1), «многие ко многим» (М:М).

Следует отметить, что инструмент связей — это средство представления сложных объектов, каждый из которых может рассматриваться как множество некоторым образом взаимосвязанных простых объектов. Деление на простые и сложные объекты, также как и характер взаимосвязи, является условным и определяется особенностями анализа предметной области, т. е. в конце концов — характером использования данных о предметах в решаемых прикладных задачах[1].

Как отмечалось ранее, одна из основных целей семантического моделирования состоит в том, чтобы результаты анализа предметной области были отражены в достаточно простом, наглядном, но в то же время формализованном и достаточно информативном виде.

В этом смысле ER-диаграмма является очень удачным решением. В ней сочетаются функциональный и информационный подходы, что позволяет представлять как совокупность выполняемых функций, так и отношения между элементами системы, задаваемые структурами данных. При этом графическая форма позволяет отобразить в компактном виде (за счет наглядных условных обозначений) типологию и свойства сущностей и связей, а формализмы, положенные в основу ER-диаграмм, позволяют использовать на следующем шаге проектирования логической структуры базы данных строгий аппарат нормализации.

Выделим основные сущности:

- сущность «Книги»

- сущность «Список читателей»

- сущность «Выдача книг»

Сущность «Книги» содержит информацию о  всех книгах, имеющихся в библиотеке. Отдельный экземпляр этой сущности содержит информацию только  об одной книге. Сущность «Выдача книг» содержит  информацию о конкретной книге, о том кто её взял, когда взял и когда вернет книгу. Между сущностью «Книги» и сущностью «Выдача книг» существует связь типа «1:М», которая означает, что любая книга которая находиться в прокате является обязательным по отношению к сущности «Книги». Сущность «Список читателей» содержит информацию о читателях. Отдельный экземпляр этой сущности содержит информацию об одном читателе. Существует связь между сущностью «Список читателей» и сущностью «Выдача книг» типа «1:М», обязательная со стороны сущности «Список читателей» (каждому экземпляру сущности «Список читателей» обязательно соответствует читатель и причем только один).

Определим ключи – уникальные идентификаторы экземпляров каждой сущности: для сущности «Книги» - это шифр книги (Шифр), для сущности «Выдача книг» - шифр выдачи (Ш_выдачи), для сущности «Список читателей» - идентификационный номер (ID номер).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рисунок 2. Инфологическая модель предметной области  «Библиотека»

 

 

4. Даталогическое проектирование базы данных

 

           Суть этапа даталогического проектирования заключается в отображении инфологической модели предметной области базы данных на те структурные и процедурные возможности, которые предоставляют[7]:

·     тип структуры данных, например реляционная модель;

·     выбранный тип СУБД, которая эту модель данных поддерживает;

·     технология и средства прикладного программирования;

·     конкретная компьютерная среда.       

          На этом этапе необходимо установить соответствие между сущностями и характеристиками предметной области и отношениями и атрибутами в SQL server. Для этого нужно каждой сущности и характеристикам поставить в соответствие набор отношений (таблиц) и их атрибутов (полей).

          В результате получили следующие отношения:

R1 «Книги» ( Шифр, Название, Автор, Жанр, Год, Издательство, Количество страниц, Описание, Обзор, Наличие)

R2 «Список читателей» ( ID номер, Фамилия, Имя, Отчество, Улица, Дом, Квартира, Телефон)

R3 «Выдача книг» (Ш_выдачи, ID номер, Дата выдачи, Дата возврата, Шифр)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Физическая реализация базы данных «Библиотека»

 

            Физическая модель данных описывает данные средствами конкретной СУБД. Мы будем считать, что физическая модель данных реализована средствами именно реляционной СУБД, хотя, как уже сказано выше, это необязательно. Отношения, разработанные на стадии формирования логической модели данных, преобразуются в таблицы, атрибуты становятся столбцами таблиц, для ключевых атрибутов создаются уникальные индексы, домены преображаются в типы данных, принятые в конкретной СУБД.

           Ограничения, имеющиеся в логической модели данных, реализуются различными средствами СУБД, например, при помощи индексов, декларативных ограничений целостности, триггеров, хранимых процедур. При этом опять-таки решения, принятые на уровне логического моделирования определяют некоторые границы, в пределах которых можно развивать физическую модель данных. Точно также, в пределах этих границ можно принимать различные решения. Например, отношения, содержащиеся в логической модели данных, должны быть преобразованы в таблицы, но для каждой таблицы можно дополнительно объявить различные индексы, повышающие скорость обращения к данным. Многое тут зависит от конкретной СУБД.

           При разработке физической модели данных возникают вопросы: хорошо ли спроектированы таблицы? Правильно ли выбраны индексы? Насколько много программного кода в виде триггеров и хранимых процедур необходимо разработать для поддержания целостности данных[5]?

           И, наконец, как результат предыдущих этапов появляется собственно сама база данных. База данных реализована на конкретной программно-аппаратной основе, и выбор этой основы позволяет существенно повысить скорость работы с базой данных. Например, можно выбирать различные типы компьютеров, менять количество процессоров, объем оперативной памяти, дисковые подсистемы и т.п. Очень большое значение имеет также настройка СУБД в пределах выбранной программно-аппаратной платформы.

           Но опять решения, принятые на предыдущем уровне - уровне физического проектирования, определяют границы, в пределах которых можно принимать решения по выбору программно-аппаратной платформы и настройки СУБД.

            Таким образом ясно, что решения, принятые на каждом этапе моделирования и разработки базы данных, будут сказываться на дальнейших этапах. Поэтому особую роль играет принятие правильных решений на ранних этапах моделирования.

 

 

2.1 Структура таблиц БД  «Библиотека»

 

           Моя база данных состоит из главной таблицы «Книги» и связанных с ней таблиц : Выдача книг и Список читателей.

           Поименуем  атрибуты, определим типы данных  и размерность атрибутов. В таблицах  выберем первичные ключи и  индексированные поля.

Таблица 1. Структура таблиц РБД «Библиотека»

Название таблицы	Имя поля	Тип данных	Размер поля	Примечание
Книги	Шифр	Текстовый	10	Ключ
	Название	Текстовый	60
	Автор	Текстовый	50
	Жанр	Текстовый	20
	Год	Дата/время	Краткий формат даты
	Издательство	Текстовый	50
	Кол-во страниц	Текстовый	50
	Описание	Поле МЕМО
	Обзор	Поле объекта
	Наличие	Логический
Список читателей	ID номер	Числовой	Действительное	Ключ
	Фамилия	Текстовый	25
	Имя	Текстовый	15
	Отчество   Улица	Текстовый	25
	Дата рождения	Дата/время	Краткий формат даты
	Улица	Текстовый	25
	Дом	Текстовый	10
	Квартира	Числовой	Целое
	Телефон	Текстовый	11
Прокат	Ш_выдачи	Счетчик	Длинное целое	Ключ
	Дата выдачи	Дата/время	Краткий формат даты
	Дата возврата	Дата/время	Краткий формат даты
	Шифр	Текстовый	10
	ID номер	Числовой	Действительное

 

Таблица 1. Структура таблиц РБД «Библиотека»

 

           После того как были созданы поля таблицы, применены к ним свойства и заполнены атрибуты, мы составляем схему данных. Которая выглядит следующим образом:

Рис.3. Связи между таблицами в базе данных

 

 

 

 

 

2.2 Инструкция пользователя

 

            При открытии базы появляется заставка главной формы базы данных:

 

 

Рис.4. Главная форма базы данных «Библиотека»

 

          Форма имеет две основные, наиболее используемые, кнопки: Выдача книг и Возврат книг.  Кнопка «Выдача книг» предназначена для регистрации выданных книг. При нажатии на кнопку открывается форма, в которой представлен список книг. При выборе книги из списка можно посмотреть описание книги, автора, год издания.

Рис.5. Форма Выдача книг

 

          Чтобы зарегистрировать выданную книгу надо нажать на кнопку «Выдать читателю», откроется форма в которую необходимо занести данные о читателе и дату возврата и выдачи книги.

 

 

Рис.6. Форма для регистрации выданных книги

 

При возврате книги в библиотеку надо нажать на кнопку «Возврат книг», откроется форма в которой находится список должников.

Рис.7. Форма возврата книг

 

           Из списка необходимо выбрать фамилию читателя, который вернул книгу, и нажать на кнопку «Принять книги», откроется форма со списком книг, которые находятся на руках у выбранного читателя. Из списка выбираем книгу, которую надо вернуть, и нажимаем на кнопку «Принять».

          На форме так же имеются кнопки, объединённые в две группы: книги и читатели. В группе «книги» расположены три кнопки: Редактировать список, В наличии и На руках. Кнопка «Редактировать список» предназначена для добавления и удаления книг, а так же для редактирования данных имеющихся книг. В форме представлены данные, о всех имеющихся книгах, а также кнопки «добавить» для добавления новой книги, «удалить» для удаления имеющихся книг. Для более быстрого поиска книги существует кнопка поиска, с помощью которой можно найти книгу по любому её параметру.

 

Рис.7. Форма для редактирования списка книг

       Кнопка «В наличии» открывает форму с данным о книгах, которые имеются в наличии,  в библиотеке:

      Рис.8. Форма для  книг, находящихся в наличии в библиотеке

       Кнопка «На руках» открывает форму с данными о книгах, которых нет в наличии, а находящиеся на руках у читателей:

 

 

 

Рис.8. Форма для книг, находящихся на руках у читателях

 

 

В группе кнопок «читатели» имеются три кнопки: Редактировать список, Должники и Список читателей.

Кнопка «Редактировать список» предназначена для добавления и удаления читателей, а так же для редактирования данных о имеющихся читателях. В форме представлены данные, о всех имеющихся читателях, а также кнопки «добавить» для добавления новой читателя, «удалить» для удаления читателя. Для более быстрого поиска читателя существует кнопка поиска, с помощью которой можно найти читателя по любому параметру.

 

Рис.9. Форма для редактирования списка читателей

 

Кнопка «Должники» выдаёт отчёт о читателях у которых на руках имеются книги:

 

Рис.10. Отчёт о должниках библиотеки

 

Кнопка «Читатели» выдаёт отчёт  о всех читателях библиотеки, в котором фамилии расположены в алфавитном порядке:

 

 

Рис.11. Отчёт о всех читателях библиотеки

 

 

  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

       Для выхода  из базы нужно нажать кнопку  «STOP»:

 

 

Рис.12. Кнопка для закрытия базы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

             В данном курсовом проекте была разработана база данных «Библиотека» соответствующая всем требованиям задания, она протестирована и отлажена. Программа полностью автоматизирует труд библиотекаря и организует  надежное хранение и обработку данных.

При разработке базы данных можно выделить несколько уровней моделирования:

• Анализ предметной области
• Инфологическое проектирование
• Даталогическое проектирование
• Физическая модель данных
• Собственно база данных и приложения

         

 

 

 

 

 

 

Список литературы

1. Марков А.С.  Базы данных. Введение в теорию и методологию /

Лисовский К. Ю., Москва, 2004

2. Когаловский М.Р. Технология баз данных на персональных ЭВМ. / М.: Финансы и статистика, 1992

3. Ревунков Г.И., Самохвалов Э.Н., Чистов В.В. Базы и банки данных и знаний: Учеб. для вузов / Под ред. Четверикова В.Н. - М.: Высш. шк., 1992.