Системы управления базами данных

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение

1. Текстовые документы и базы данных…………………………………3
2. Виды моделей данных…………………………………………………..7
3. Реляционные базы данных……………………………………………..9
4. Структурные элементы реляционной базы данных……………….11
5. Системы управления базами данных и их функции……………....13
6. Типы данных и базы данных…………………………………………..15
7. Системы управления базами данных………………………………..17

Заключение

Список использованных источников

 

 

 

 Введение

        Человечество сегодня переживает информационный взрыв. Объем информации, поступающей к человеку через все информационные средства, непрерывно растет. Поэтому для каждого человека, живущего в информационном обществе, очень важно овладение средствами оптимального решения задачи накопления, упорядочения и рационального использования информации.

         Возможности человека в обработке информации резко возросли с использованием компьютеров. В применении ЭВМ для решения задач информационного обслуживания можно выделить два периода:

- начальный период, когда решением  задач обработки информации, организацией данных занимался небольшой круг людей - системные программисты. Этот период характерен тем, что создавались программные средства для решения конкретной задачи обработки данных;

- период системного применения  ЭВМ. Для решения на ЭВМ комплекса задач создаются программные средства, оперирующие одними и теми же данными, использующие единую информационную модель объекта. Эти средства не зависят от характера объекта, его модели, их можно применять для информационного обслуживания различных задач. Человечество пришло к организации информации в информационных системах.

          Информационными системами (ИС) называют большие массивы данных вместе с программно-аппаратными средствами для их обработки. Различают следующие виды ИС: фактографические, документальные и экспертные системы.

1. Фактографическая ИС - это массив фактов - конкретных значении данных об объектах реального мира;

Документальные информационные системы  обслуживают принципиально иной класс задач, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. Базу данных таких систем образует совокупность неструктурированных текстовых документов (статьи, книги, рефераты, тексты законов) и графических объектов, снабженная тем или иным формализованным аппаратом поиска. Цель системы, как правило, - выдать в ответ на запрос пользователя список документов или объектов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям. Например: выдать список всех статей, в которых встречается слово «Пушкин». Принципиальной особенностью документальной системы является ее способность, с одной стороны, выдавать ненужные пользователю документы (например, где слово «Пушкин» употреблено в ином смысле, чем предполагалось), а с другой - не выдавать нужные (например, если автор употребил какой-то синоним или ошибся в написании). Документальная система должна уметь по контексту определять смысл того или иного термина, например, различать «ромашка» (растение), «ромашка» (тип печатающей головки принтера).

2. Экспертные системы (ЭС) -- интеллектуальные системы, призванные играть роль «советчика», построены на базе формализованного опыта и знаний эксперта. Ядром ЭС являются базы знаний, в которых собраны знания экспертов (специалистов) в определенной области, на основе которых ЭС позволяет моделировать рассуждения специалистов из данной предметной области.

Указанная классификация и отнесение  ИС к тому или иному типу устарели, так как современные фактографические системы часто работают с неструктурированными блоками информации (текстами, графикой, звуком, видео), снабженными структурированными описателями.

          Цель  данного реферата состоит в  том, чтобы дать характеристику  Информационным технологиям, выявить  особенности данной системы. Задачи  работы состоят в:

1. Рассмотрение понятий;
2. Изучение основных типов;
3. Обобщение особенностей;
4. Анализе.

Текстовые документы  и базы данных

 

         Значительная часть пользователей, приобретая компьютер или получая доступ к нему, прежде всего осваивает операции именно с текстовыми файлами. На первом этапе компьютер обычно используют в качестве удобной и «интеллектуальной» пишущей машинки (для подготовки, хранения, модификации и распечатки всевозможных писем, сочинений, рефератов, объявлений, статей и т.п.).

Вряд ли многие задумываются, что  уже на этом этапе они пользуются примитивной информационной системой, которая в данном случае состоит из следующих элементов:

- текстового редактора как инструмента  манипулирования текстами;

- группы текстовых файлов (базы  данных) как объекта обработки.

        На следующем этапе многим приходит в голову использовать текстовый файл как некую амбарную книгу, куда легко можно заносить разнообразную «списочную» информацию, например, рецепты, телефонные номера своих знакомых, каталоги своей видеотеки, фонотеки, адреса и названия организаций и прочее. Способ представления и размещения информации в таких «амбарных» книгах обычно придумывает сам пользователь. Например, юрист может поместить в текстовый файл карточки своих клиентов с указанием фамилии, имени и отчества, адреса проживания, темы юридической консультации и других данных, например: «Иванов П.И., Тула, ул. Сафонова, д. 12, наследство», «Сидоров П.Т., Москва, ул. Тверская, д.34, кв. 25, автомобильная авария» и т.п.

           В чем недостатки такого подхода? Создавая базы данных, мы стремимся обеспечить себе возможность, во-первых, упорядочивать информацию по различным признакам (например, по теме консультации), а во-вторых - быстро извлекать выборки с произвольным сочетанием признаков (например, клиентов, обращавшихся за консультацией по поводу получения наследства). Однако описанная выше организация данных не позволит ни того, ни другого, потому что упорядочить информацию в текстовом файле значительно сложнее, чем даже в картонной коробке. К тому же компьютер не сможет даже выбрать клиентов с одной темой консультации, если в записи про разных клиентов одна и та же тема записана по-разному (например, «наследство», «Наел.» и т.п.).

           Чтобы компьютер мог безошибочно искать и систематизировать данные, надо прежде всего выработать и соблюдать при записи данных некоторые правила (соглашения) о способах представления информации. Применительно к вышеописанной информационной системе юриста это означает, что тема консультации должна обозначаться совершенно одинаково во всех случаях записи. Все записи о клиентах должны иметь одинаковую длину (например, по две строки на клиента), положение описания определенных атрибутов данных в каждой записи должно быть одно и то же (например, запись начинается с фамилии, тема юридической консультации записывается с начала второй строки). Такой процесс приспособления форматов и значений данных к возможностям компьютера, т.е. устранение произвола в представлении длины и (или) значений, называется структурированием информации. Другими словами, структурирование - это введение соглашений о способах представления данных. Отсюда следует, что информационная система - это совокупность тем или иным способом структурированных данных (базы данных) и комплекса аппаратно-программных средств для хранения данных и манипулирования ими.

 

 

 

 

 

 

Виды моделей данных

 

          Основа информационной системы, объект ее обработки - база данных (БД). База данных - это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области или разделе предметной области. Например, база данных по вузам (высшее образование), база данных по лекарственным препаратам (медицина), база данных по автомобилям (автомагазин), база данных по стройматериалам (склад) и т.п. Синоним термина «база данных» - «банк данных».

          Ядром любой базы данных является модель данных, которая представляет собой структуру данных, соглашения о способах их представления и операций манипулирования ими. Иными словами, это формализованное описание объектов предметной области и взаимосвязей между ними. информационная система база данных сурбд

          Различают три основных типа моделей данных: иерархическую, сетевую и реляционную. Иерархическая структура представляет собой совокупность элементов, в которой данные одного уровня подчинены данным другого уровня, а связи между элементами образуют древовидную структуру. В такой структуре исходные элементы порождают другие элементы, причем эти элементы в свою очередь порождают следующие элементы и т.д. Существенно то, что каждый порожденный элемент имеет только одного «родителя». Обратите внимание, что в иерархической структуре порождающим элементом может быть не объект сам по себе, а только конкретный экземпляр объекта. Примером иерархической базы данных может служить генеалогическое древо вашей семьи.

          Существуют и более сложные - сетевые структуры, в которых каждый порожденный элемент может иметь более одного порождающего элемента. Сетевая модель данных отличается от иерархической тем, что каждый элемент сетевой структуры данных связан с любым другим элементом. Примером сложной сетевой структуры может служить структура базы данных, содержащая сведения об учащихся, занимающихся в различных кружках. При этом возможны занятия одного и того же ученика в разных кружках, а также посещение несколькими учениками занятий одного кружка. Сетевые и иерархические структуры можно свести к простым двумерным таблицам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реляционные базы данных

 

         Наиболее удобным и для пользователя, и для компьютера является представление данных в виде двумерной таблицы - большинство современных информационных систем работает именно с такими таблицами. Базы данных, которые состоят из двумерных таблиц, называются реляционными, (по-английски «relation» - отношение). Основная идея реляционного подхода состоит в том, чтобы представить произвольную структуру данных в виде простой двумерной таблицы.

         Примером реализации реляционной модели данных может быть таблица с информацией об учащихся.

 

Таблица 1 реляционная модель данных

№ личного дела	Фамилия	Имя	Отчество	Дата рождения	Адрес	Класс
П-69	Петров	Иван	Васильевич	12.03.89	ул. Горького, 12-34	4А
С-97	Сидоров	Василий	Николаевич	03.12.88	ул. Карбышева, 34-123	4Б
Я-24	Яковлев	Иван	Семенович	15.01.89	пер. Садовый 45-28	4В
И-35	Иванов	Павел	Николаевич	06.07.88	ул. Горького, 35-14	5А
Е-56	Епишев	Павел	Семенович	19.04.88	Ул. Киреевская, 78-92	5Б

 

          Как видно из приведенного примера, реляционная таблица обладает следующими свойствами

- каждая строка таблицы -- один  элемент данных (сведения об одном учащемся);

- все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце  имеют одинаковый тип и длину  (например, в столбце Имя отображаются  имена учащихся символьного типа  длиной не более 17 символов);

- каждый столбец имеет уникальное  имя (например, в таблице нет двух столбцов Имя);

- одинаковые строки в таблице  не допускаются (запись о каждом  учащемся делается только один раз);

- порядок следования строк и  столбцов в таблице может быть  произвольным (запись об учащемся в таблицу делается при поступлении в школу, при этом порядок следования столбцов не имеет значения).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Структурные элементы реляционной базы данных

 

            На примере реляционной таблицы рассмотрим основные структурные элементы базы данных.

         1. В реляционных базах данных любые совокупности данных представляются в виде двумерных таблиц (отношений), подобных описанному выше списку учащихся. При этом каждая таблица состоит из фиксированного числа столбцов и некоторого (переменного) количества строк. Описание столбцов принято называть макетом таблицы.

          2. Каждый столбец таблицы представляет поле - элементарную единицу логической организации данных, которая соответствует неделимой единице информации - реквизиту объекта данных (например, фамилия учащегося, адрес).

             Для описания поля используются характеристики:

- имя поля (например, № личного дела, Фамилия);

- тип поля (например, символьный, дата);

- дополнительные характеристики  (длина поля, формат, точность).

Например, поле Дата рождения может  иметь тип «дата» и длину 8 (6 цифр и 2 точки, разделяющих в записи даты день, месяц и год).

         3. Каждая строка таблицы называется записью. Запись логически объединяет все поля, описывающие один объект данных, например, все поля в первой строке вышеприведенной таблицы описывают данные об учащемся Петрове Иване Васильевиче 12.03.89 рождения, проживающем по адресу ул. Горького, 12-34, обучающемся в 4А классе, номер личного дела - П-69. Система нумерует записи по порядку: 1,2, ..., n, где n - общее число записей (строк) в таблице на данный момент. В отличие от количества полей (столбцов) в таблице количество записей в процессе эксплуатации БД может как угодно меняться (от нуля до миллионов). Количество полей, их имена и типы тоже можно изменить, но это уже особая операция, которая называется изменением макета таблицы.