🗊Презентация Основные понятия теории баз данных

Лекция 1 Основные понятия теории баз данных

БАЗЫ ДАННЫХ И СУБД С самого начала развития вычислительной техники (далее – ВТ) образовались два основных направления ее использования: применение ВТ для сложных численных расчетов; применение ВТ для хранения и обработки информации. Первоначально ВТ использовалась только для сложных численных расчетов. Именно потребностью обеспечить большие объемы расчетов, требовавшихся в новых отраслях науки и техники (ядерной энергетике, ракетостроении и др.), и было вызвано появление ЭВМ. Это направление дало толчок развитию численных методов и языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов.

БАЗЫ ДАННЫХ И СУБД Второе направление возникло, когда в компьютерах появилось достаточно оперативной и внешней памяти (магнитные ленты, магнитные барабаны и, главное, магнитные диски). Оно дало развитие информационным системам (далее – ИС). Классическими примерами ИС являются банковские системы, системы резервирования билетов, библиотечные системы и т.п. Появление магнитных дисков, способных хранить большие объемы информации, потребовало создания систем управления данными во внешней памяти. Так появились системы управления файлами (далее – СУФ), или файловые системы. С точки зрения прикладной программы файл – это именованная область внешней памяти, в которую можно записывать и из которой можно считывать данные.

БАЗЫ ДАННЫХ И СУБД Почему файловых систем недостаточно для эффективной обработки информации? В файловой системе хранятся следующие виды файлов: текстовые (документы, программы); обрабатываются текстовыми редакторами; их структура очень проста – последовательность строк или байтов (символов); объектные и исполняемые файлы, которые также имеют простую структуру. Таким образом, файловые системы обеспечивают хранение слабоструктурированной информации, оставляя дальнейшую структуризацию прикладным программам. Сами файлы часто изменяются, удаляются, создаются заново.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ Одним из важнейших условий обеспечения эффективного функционирования любой организации является наличие развитой информационной системы. Информационная система представляет собой систему, реализующую автоматизированный сбор, обработку и манипулирование данными и включающая технические средства обработки данных, программное обеспечение и обслуживающий персонал.

БАНК ДАННЫХ Современной формой информационных систем являются банки данных, которые включают в свой состав вычислительную систему, одну или несколько баз данных (БД), систему управления базами данных (СУБД) и набор прикладных программ (ПП). Основными функциями банков данных являются: хранение данных и их защита; изменение (обновление, добавление и удаление) хранимых данных; поиск и отбор данных по запросам пользователей; обработка данных и вывод результатов.

БАНК ДАННЫХ База данных обеспечивает хранение информации и представляет собой поименованную совокупность данных, организованных по определенным правилам, включающим общие принципы описания, хранения и манипулирования данными. Система управления базами данных представляет собой пакет прикладных программ и совокупность языковых средств, предназначенных для создания, сопровождения и использования баз данных. Прикладные программы (приложения) в составе банков данных служат для обработки данных, вычислений и формирования выходных документов по заданной форме. Для работы с базой данных во многих случаях можно обойтись только средствами СУБД, скажем, создавая запросы и отчеты. Приложения разрабатывают главным образом в случаях, когда требуется обеспечить удобство работы с БД неквалифицированным пользователям или интерфейс СУБД не устраивает пользователя.

Понятие БАЗЫ ДАННЫХ Неформально, база данных (БД) – это большое по объему хранилище данных, в которое можно добавлять и из которого можно извлекать данные. Более строгое определение БД в «Мартин Дж. Организация баз данных в вычислительных системах. М: Мир, 1978». База данных – это совокупность взаимосвязанных хранящихся вместе данных при наличии такой минимальной избыточности, которая допускает их эффективное использование для одного или нескольких приложений (задач); данные запоминаются так, чтобы они были независимы от программ, использующих эти данные; для добавления новых и модификации существующих данных, а также для поиска данных применяется общий управляемый способ.

СУБД Система управления данными является СУБД, если она поддерживает логически согласованный набор файлов; предоставляет язык манипулирования данными; обеспечивает восстановление информации после сбоев; обеспечивает параллельную работу нескольких пользователей. Примеры СУБД: VisualFoxPro, Paradox, Clipper, dBase, Access, Oracle, MySQL, MS SQL Server, lnformix

Информация и данные

Информация и данные

Две точки зрения на данные, используемые в теории баз данных

Две точки зрения на базу данных

1: БД как информационная модель

2: БД как склад данных

НЕизбыточность и НЕпротиворечивость

Демонстрационный пример

Демонстрационный пример

НЕизбыточность

Независимость БД от приложений