Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд




НазваниеОсновные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд
страница1/7
Дата публикации27.02.2013
Размер1.05 Mb.
ТипДокументы
skachate.ru > Информатика > Документы
  1   2   3   4   5   6   7

  1. Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. СУБД

Информация - сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

Данные - информация, представленная в виде, позволяющем автоматизировать ее сбор, хранение и дальнейшую обработку человеком или информационным средством. Данные - это запись в соответствующем коде наблюдения, факта, объекта, пригодная для коммуникации, интерпретации, обработки и получения новой информации.

^ База данных - совокупность взаимосвязанных структурированных данных, при такой минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным для одного или нескольких приложений в определенной предметной области. Доступ к информации, хранящейся в БД, осуществляется с помощью специальных методов.

^ Предметная область - это отраженная в БД, совокупность объектов реального мира с их связями, относящихся к некоторой области знаний и имеющая практическую ценность для пользователя.

^ Объект - элемент предметной области, который можно четко идентифицировать.

Атрибут - это логически неделимый элемент, относящийся к свойству некоторого объекта или процесса.

^ Система управления базами данных -

(СУБД) (DBMS) - система программного обеспечения, имеющая средства обработки на языке БД, позволяющая обрабатывать обращения к БД, которые поступают от прикладных программ или конечных пользователей, и поддерживать целостность базы данных.Позволяет определять базу данных с указанием типа данных, их структуры, ограничений для данных, хранимых в базе.Позволяет вставлять, обновлять, удалять и извлекать данные из базы.Осуществляет защиту данных.

^ Система базы данных вкл. в себя совокупность базы данных, СУБД, прикладное ПО, соответствующее оборудование и персонал.

СУБД (DBMS) – ПО, имеющее средства обработки на языке БД, позволяющая обрабатывать обращения к БД, поступающие от прикладных программ и конечных пользователей и поддерживать целостность БД.

^ СУБД позволяет выполнять след. действия:Позволяет определять БД с указанием ее структуры, типов данных, ограничений данных.Позволяет добавлять, изменять, извлекать и удалять данные из базы.Осуществляют защиту данных с помощью систем, защиту от несанкционированного доступа.Осуществлять поддержку целостности данных, т.е. обеспечивать непротиворечивое состояние хранимых данных. С помощью управления параллельной работой приложений, т.е. контроль совместного доступа к данным.Резервное копирование и восстановление, позволяющее персоналу вовремя осуществлять резервное копирование и восстановление БД.

  1. Трехуровневая архитектура БД. Уровни представления БД. Внешний концептуальный, внутренний уровни. Теоретические основы проектирования БД. Этапы концептуального проектирования.

c:\users\женя\desktop\безымянный.jpg

^ Концептуальный уровень архитектуры ANSI/SPARC служит для поддержки единого взгляда на базу данных, общего для всех её приложений и независимого от них. Концептуальный уровень представляет собой формализованную информационно-логическую модель ПО. Описание этого представления называется концептуальной схемой.

^ Внутренний уровень архитектуры поддерживает представление БД в среде хранения – хранимую базу данных. На этом архитектурном уровне БД представлена в полностью “материализованном” виде, тогда как на других уровнях идёт работа на уровне отдельных экземпляров или множества экземпляров записей. Описание БД на внутреннем уровне называется внутренней схемой или схемой хранения.

Внешний уровень архитектуры БД предназначен для различных групп пользователей. Описания таких представлений называются внешними схемами. В системе БД могут одновременно поддерживаться несколько внешних схем для различных групп пользователей или задач.

Физически БД хранится на диске в виде набора файлов, взаимодействие с которыми осуществляется с помощью СУБД. Целью архитектуры является отделить представление пользователя от конкретной реализации БД. Изменение концептуальной модели не должно затрагивать внешние модели. Изменения во внутренней модели не должны затрагивать концептуальную модель.

Основное назначение – независимость данных (изменения на внутренних уровнях не затрагивают внешние). Два типа независимости : 1) логическая независисмость от данных – означает полную защищенность внешних схем от изменений, вносимых в концептуальную схему.2) физическая независисмость – означает защищенность концепт. схемы от изменений, вносимых во внутреннюю.

^ Проектирование базы данных – процесс создания проекта базы данных, предназначенной для поддержки функционального предприятия и способтвующей достижению его целей.Основными целями проектирования базы данных являются:

1) представление данных и связей между ними, необходимых для всех основных областей применения данного приложения и любых существующих групп его пользователей;

2) создание модели данных, способной поддерживать выполнение любых требуемых транзакций обработки данных;

3) разработка предварительного варианта проекта, структура которого позволяет удовлетворить все основные требования, предъявляемые к производительности системы — например, ко времени реакции системы.

^ Теоретические основы проектирования БД.

Процесс проектирования БД содержит 3 этапа:

  1. Концептуальное проектирование, т.е. описание предметной области, включающей определение объектов, процессов, связей между объектами, независящими от каких-либо условий физической реализации.

  2. Логическое проектирование – преобразование концептуального представления в логич. структуру БД в соответствии с выбранной моделью данных.

  3. ^ Физич. проектир-е – принятие решения о том, как логич. модель будет организована в БД, создаваемой с пом. конкретной СУБД.


Этапы концептуального проектирования

базы данных:

- Определение объектов.

- Определение связей.

- Определение атрибутов объектов.

- Определение доменов атрибутов.

- Определение атрибутов, являющихся потенциальными первичными ключами.

- Создание диаграммы «сущность-связь»



  1. ^ Модели представления данных. Сетевая и иерархическая модели. Преимущества и недостатки. Отношения между объектами.


Модели данных – иерархическая, сетевая, реляционная, объектно-ориентированная, объектно – реляционная.

^ Иерархическая модель – можно представить в виде набора графов «древовидной структуры». Каждый потомок имеет одного родителя.

Достоинства иерархич. модели:

- достаточно интуитивно понятна и проста

- высокая скорость обработки данных

Сетевая модель – можно представить в виде графа, в котором каждый объект может подчиняться нескольким другим объектам и иметь в своем подчинении несколько объектов. Достоинства – можно спроктировать практически любую предметную область. Недостатки – сложность, требование подготовки технического задания.

^ Преимущества и недостатки ранних СУБД:

Сильные места: развитые средства управления данными во внешней памяти на низком уровне, возможность построения вручную эффект. Прикладных систем.

Недостатки: слишком сложно пользоваться, знание в физической организации, зависимость прикладных систем от это йорганизации, перегруженность их логики деталями организации БД.

^ Отношения между объектами

Если вновь порождённый объект одного из типов оказывается по необходимости связанным с объектом другого типа, то между этими типами объектов существует обязательная связь. Иначе связь является факультативной.




  1. ^ Модели представления данных. Реляционная модель. Основные понятия: атрибут, домен, кортеж (запись), ключ. Фундаментальные свойства отношений.

Реляционная модель

1. Данные воспринимаются пользователями как таблицы (и никак иначе).

2. Каждая таблица состоит из однотипных строк и имеет уникальное имя.

3. Строки имеют фиксированное число полей (столбцов) и значений (множественные поля и повторяющиеся группы недопустимы). Иначе говоря, в каждой позиции таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности одно значение или ничего.

4. Строки таблицы обязательно отличаются друг от друга хотя бы единственным значением, что позволяет однозначно идентифицировать любую строку такой таблицы.

5. Столбцам таблицы однозначно присваиваются имена, и в каждом из них размещаются однородные значения данных (даты, фамилии, целые числа или денежные суммы).

6. Полное информационное содержание базы данных представляется в виде явных значений данных и такой метод представления является единственным. В частности, не существует каких-либо специальных "связей" или указателей, соединяющих одну таблицу с другой.

7. При выполнении операций с таблицей ее строки и столбцы можно обрабатывать в любом порядке безотносительно к их информационному содержанию. Этому способствует наличие имен таблиц и их столбцов, а также возможность выделения любой их строки или любого набора строк с указанными признаками.

8. Записи в таблице располагаются в том порядке, в котором они были туда занесены.

Целью теории реляционной БД было создание минимального набора таблиц, в котором осуществлялось бы хранение минимально-избыточных данных.

^ Домен – это множество значений, которое может принимать элемент .

Подмножество декартова произведения доменов называется отношением.

 Для доменов D1 = (1,2), D2 = (A,B,C) декартово произведение D будет таким:D = {(1,A), (1,B), (1,C), (2,A), (2,B), (2,C)}.Элементы отношения называют кортежами. Элементы кортежа принято называть атрибутами.

Осн. понятия:

Объект – элемент предметной области, который можно четко идентифицировать.

Свойства объекта отображаются с помощью переменных величин, которые являются элементарными единицами информации в рамках БД, и наз-ся атрибутами.

Атрибут – логически неделимый элемент, относящийся к свойствам некоторого объекта или процесса.

Атрибуты разделяются на атрибуты-признаки и атрибуты-основания.

Атрибуты – признаки – являются качественной характеристикой объекта.

^ Атрибуты – основания – характеризуют количественную сторону объекта.

Атрибуты имеют множество допустимых значений.

Множество всех возможных значений атрибута наз-ся доменом.

Совокупность атрибутов, характеризующих один объект, наз-ся записью.

Тип записи определяется свойствами объекта.

^ Ключ – атрибут или совокупность атрибутов, однозначно определяющие объект.

Потенциальный ключ – ключ, который может идентифицировать объект.

Из множества потенциальных ключей выбирается один первичный ключ. Все остальные ключи – альтернативные.

Суррогатный ключ – атрибут, который создан для того, чтобы однозначно определять объект.

^ Вторичный ключ – атрибут, который относит объект к некоторой группе.

Отношение обладает двумя основными свойствами:1). в отношении не должно быть одинаковых кортежей, т.к. это множество;2). порядок кортежей в отношении несущественен.Отношение удобно представлять как таблицу, где строка является кортежем, столбец соответствует домену.Отношение имеет имя, которое отличает его от имён всех других отношений. Атрибутам реляционного отношения назначаются имена, уникальные в рамках отношения. Все операции над данными в РМД выполняются над отношением и требуют задания имени отношения. Если операция применяется к части отношения, то может потребоваться идентификация кортежа или группы кортежей и задания имён атрибутов. В РМД используются следующие операции над данными:

  1. запомнить: внесение информации в БД (требует формирования значений уникального ключа и обязательных атрибутов кортежа);

  2. обновить: модификация данных – изменение значений отдельных атрибутов кортежей;

  3. извлечь: чтение данных;

  4. удалить: физическое или логическое удаление данных (кортежа или группы кортежей).

Реализация отношений между объектами в реляционных таблицах:

1. Отношение «1 к 1» лучше всего реализовать в соответствии первич. ключа одной таблицы к первич. ключу др. таблицы.



Связь «1 к 1» встречается крайне редко, но бывают случаи:

- 2 объекта совершенно различны, но каждому первому объекту соответствует второй (декан-факультет)

- когда какое-то свойство объекта характеризует малое кол-во элементов этого объекта. Тогда получается возможным выделить это свойство в слабый объект, и связать с основным объектом связь. «1 к 1».

^ 2. Связь «1 ко многим» реализуется путем ввода атрибута, кот-й становится вторичным ключом в таблице объекта, на стороне которого множественная связь.



3. «Много ко многим»



  1. ^ Основные операции реляционной алгебры – выборка, проекция, декартово произведение, объединение, разность.


Операндами для операций реляционной алгебры являются реляционные отношения. Результатом выполнения операций реляционной алгебры также является отношение. Использование реляционной алгебры накладывает на отношения два ограничения: порядок столбцов (полей) в отношении фиксирован; отношения конечны.

Существует пять основных операций реляционной алгебры – проекция, селекция, декартово произведение, разность, объединение – и три вспомогательных: соединение, пересечение и деление. Вспомогательные операции могут быть выражены через основные, но во многих системах реализуются отдельно для удобства пользователей.

1. Селекция (selection, обозначается "σ") – это унарная операция, результатом которой является подмножество кортежей исходного отношения, удовлетворяющих условиям, которые накладываются на значения определённых атрибутов.

2. Проекция (projection, обозначается "π") – это унарная операция (выполняемая над одним отношением), служащая для выбора подмножества атрибутов из отношения R. Она уменьшает арность отношения и может уменьшить его мощность, исключая одинаковые кортежи.

3. ^ Декартово произведение (cartesian product, обозначается "×") соответствует определению декартова произведения для РМД.

4. Объединение (union, обозначается " U") – это бинарная операция над односхемными отношениями R и S, результатом которой является отношение, включающее все кортежи обоих отношений без повторов.

5. Разность (set difference, обозначается "–") – это бинарная операция над односхемными отношениями (R–S), результатом которой является множество кортежей отношения R, не принадлежащих отношению S.

  1   2   3   4   5   6   7

Похожие:

Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconТрехуровневая архитектура бд. Уровни представления бд. Внешний концептуальный,...
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconОсновные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд
Трехуровневая архитектура бд. Уровни представления бд. Внешний, концептуальный, внутренний уровни. Теоретические основы проектирования...
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconЛекция от 13. 12. 2010
Целью разработки базы данных является хранение и использование информации для заданной предметной области. Предметная область это...
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconБазы данных – любая информация, которая Вас интересует !! База данных "егтс 2004"
База данных "егтс 2004" Ф. И. О;Телефон;Адрес;Прописка;Дата рождения; Лица, прописанные по данному адресу; и тд
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconЗапись
База данных Плэнера не имеет никакого отношения к базам данных как объекту традиционного программного обеспечения (реляционным или...
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconПрограмма должна иметь справочную подсистему. Не менее 10 запросов к базе данных
База данных и интерфейс пользователя должны быть реализованы субд ms sql server (2008) и среде delphi (10 версия)
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд icon23 Предметная область
Предметная область - раздел науки, изучающий предметные аспекты системных процессов и системные аспекты предметных процессов и явлений....
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconКурсовая работа по дисциплине «информатика» Тема: Создать базу данных...
...
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconТехническое задание на разработку программы "Интернет база данных"
Программа предназначена для создания, управления содержимым базы данных, содержащим следующие данные
Основные определения. Информация. Данные. База данных. Предметная область. Объект. Атрибут. Субд iconКурсовой работы
С помощью субд access создать информационную систему для работы с данными, представленными в задании. База данных должна иметь

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2014
контакты
skachate.ru
Главная страница