Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №1

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №2

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №3

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №4

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №5

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №6

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №7

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №8

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №9

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №10

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №11

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №12

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №13

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №14

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №15

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №16

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №17

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №18

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №19

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №20

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №21

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №22

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №23

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №24

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №25

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №26

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №27

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №28

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №29

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №30

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №31

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №32

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №33

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №34

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №35

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №36

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №37

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №38

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №39

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №40

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №41

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №42

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №43

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №44

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №45

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №46

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №47

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №48

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №49

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №50

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №51

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №52

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №53

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №54

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №55

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №56

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №57

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №58

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №59

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №60

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №61

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №62

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №63

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №64

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №65

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №66

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №67

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №68

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №69

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №70

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №71

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №72

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №73

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №74

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №75

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №76

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №77

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №78

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №79

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №80

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №81

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №82

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №83

Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных, слайд №84

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Организация баз данных и знаний. Введение в Базы Данных. Доклад-сообщение содержит 84 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Организация баз данных и знаний Лекция 1 Введение в Базы Данных. СУБД

Слайд 2

Описание слайда:

Структура курса

Слайд 3

Описание слайда:

Расписание занятий

Слайд 4

Описание слайда:

Содержание курса: Теоретическая часть Введение в базы данных. Понятие СУБД. Проектирование БД. Модели данных. Реляционная модель данных. Теория нормальных форм. Реляционная алгебра. Язык SQL. СУБД MySQL.

Слайд 5

Описание слайда:

Содержание курса: Практическая часть: Модуль 1 – Лабораторные занятия: Проектирование баз данных. Работа с логической структурой данных. Построение реляционных баз данных. Модуль 2 – Лабораторные занятия: Изучение основ работы с СУБД MySQL Индивидуальное задание на проектирование базы данных.

Слайд 6

Описание слайда:

Работа с курсом Лекции – презентации Практика – занятие в аудитории Модуль 1 – доска и мел Модуль 2 – компьютерный класс

Слайд 7

Описание слайда:

Контроль и оценка успеваемости Межсессионный теоретический контроль: Модульная контрольная работа 1 - тест Модульная контрольная работа 2 – тест Межсессионный практический контроль: Модуль 1 – выполнение индивидуального задания на проектирование БД Модуль 2 – создание и заполнение реляционной БД в СУБД MySQL Сессионный контроль: Экзамен – в конце семестра Оценка «автоматом» средний бал по всем пунктам.

Слайд 8

Описание слайда:

Тест

Слайд 9

Описание слайда:

Просмотр текущей успеваемости

Слайд 10

Описание слайда:

Итоговая оценка успеваемости

Слайд 11

Описание слайда:

Определение Базы Данных БД это... «Набор связных данных»!

Слайд 12

Описание слайда:

Предпосылки возникновения БД

Слайд 13

Описание слайда:

Картотека Картотека (др.-греч. χάρτης «лист папируса» и θήκη «место хранения») — упорядоченное собрание данных, как правило на карточках малого формата. Представляет собой каталог.

Слайд 14

Описание слайда:

Картотека Каждая карта является информационной единицей и предоставляет сведения о каком-либо хранимом объекте, с целью облегчения поиска этого объекта по определённым признакам. Упорядочение осуществляется обязательно по логическим критериям, по алфавиту, дате и т. д. Примеры: Картотека пациентов в поликлинике Каталог библиотеки

Слайд 15

Описание слайда:

Картотека Картотека, как правило, состоит из единственного собрания "однородных" логически связанных данных, является аналогом таблицы базы данных. Особенности: хранение всех данных в одном месте: для поиска требуемой информации необходимо просмотреть всю картотеку; хранение данных с использованием индексирования.

Слайд 16

Описание слайда:

Предшественники баз данных. Основные направления применения компьютерной техники: Численные расчеты. Исторически оно появилось раньше и способствовало развитию методов численного решения сложных математических задач, развитию языков программирования, ориентированных на решение вычислительных задач. Хранение и обработка данных. Целью любой информационной системы является хранение и обработка данных о каких-либо объектах реального мира.

Слайд 17

Описание слайда:

Информация и данные Информация представляет собой сведения об окружающих человека предметах, явлениях и процессах и является объектом таких операций как восприятие, передача, преобразование, хранение и использование. Когда используется термин «данные», то речь идет об информации, представленной в формализованном виде, пригодной для автоматической обработки при возможном участии человека.

Слайд 18

Описание слайда:

Файловые системы Файл – это неструктурированный объем информации. Файловая система - набор программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции, каждая программа определяет свои собственные данные и управляет ими. Операции над файлами: удаление, создание файла или каталога, переименование, открытие, закрытие, чтение из файла, поиск, …

Слайд 19

Описание слайда:

Файловые системы Метод доступа к информации: различные алгоритмы доступа, которые зависят от внутренней организации файла Например: Файл с данными о заказчиках Файл с данными о студентах Метод доступа: множество операций над множествами студентов или заказчиков.

Слайд 20

Описание слайда:

Файловые системы Архитектура 70-х годов. Каждый отдел работает со своими данными с помощью своего специализированного приложения, которое в коде жестко определяет физическую структуру и методы хранение записей в файле.

Слайд 21

Описание слайда:

Файловые системы

Слайд 22

Описание слайда:

Недостатки (ограничения) файловых систем : разделение и изоляция данных: сложность доступа к данным в изолированном файле, возрастающая при увеличении количества файлов, требуемых для получения необходимой информации. дублирование данных: неэкономичное расходование ресурсов, возможность нарушения целостности (появление противоречивых данных).

Слайд 23

Описание слайда:

Недостатки (ограничения) файловых систем : зависимость от данных (и программ): сложность изменения структуры данных, новый вид данных – новая программа. Приложение - единственный способ доступа к данным. несовместимость файлов: вследствие различий языков программирования, использованных при создании приложения. добавление новой информации фиксированные запросы/быстрое увеличение количества приложений.

Слайд 24

Описание слайда:

Недостатки файловых систем целостность хранимой информации данные не защищены от неправильной интерпретации при выводе; вся ли необходимая информация об объекте хранится? совместный доступ к данным параллельное выполнение программ на том же самом файле безопасность данных Трудности с организацией безопасности файлов

Слайд 25

Описание слайда:

Параллельное выполнение программ Какое конечное значение будет у переменной AC?

Слайд 26

Описание слайда:

Проблемы безопасности Разрешить доступ к файлам только уполномоченному персоналу Возможность ограничить доступ к частям файлов Возможность управления использования одних и тех же данных разными пользователями Защита от несанкционированного использования Защита от несанкционированного вывода информации

Слайд 27

Описание слайда:

Пример использования файлов для хранения данных Допустим, что мы строим информационную систему, в которой нам необходимо хранить информацию о: студентах предметах преподавателях и о том, кто что преподает и кто чему учится

Слайд 28

Описание слайда:

Можно ли это реализовать в файлах ? Попробуем сохранить наши данные в файлах: students.txt courses.txt professors.txt Попробуем описать на языке программирования задачи работы с данными

Слайд 29

Описание слайда:

Работа с данными Добавить преподавателя “Mary Johnson” в курс “CSE444”:

Слайд 30

Описание слайда:

Проблемы... Системная ошибка: В чем дело? Большой объем данных (более 50GB) Проблема с открытием такого файла. Одновременный доступ большим числом пользователей Файл students.txt – заблокирован для записи

Слайд 31

Описание слайда:

Необходимо трансформировать архитектуру

Слайд 32

Описание слайда:

Новая архитектура

Слайд 33

Описание слайда:

БД – База Данных Совместно используемый набор логически связанных данных (и их описание! - Метаданные), предназначенных для удовлетворения информационных потребностей организации База данных представляет собой большой, структурированный набор данных База данных содержит модель чего-нибудь из реального мира

Слайд 34

Описание слайда:

Что такое База Данных? “Набор информации, хранящейся в компьютере” Oxford English Dictionary “Один или несколько больших структурированных множеств постоянных данных, обычно связанных с программным обеспечением для обновления и запросов данных ” Free On-Line Dictionary of Computing “Cовокупность данных, упорядоченная для удобства и быстроты поиска и извлечения ” Dictionary.com

Слайд 35

Описание слайда:

Понятие «База Данных» База данных – это совокупность связанных данных, организованных по определенным правилам, предусматривающим общие принципы описания, хранения и манипулирования, независимая от прикладных программ. Отличительные признаки БД: База данных хранится и обрабатывается в вычислительной системе Данные в базе данных логически структурированы (систематизированы) База данных включает метаданные, описывающие логическую структуру БД

Слайд 36

Описание слайда:

Другие варианты определения «База Данных» совместно используемый набор логически связанных данных (и их описание!), предназначенных для удовлетворения информационных потребностей организации. структурированный организованный набор данных, описывающих характеристики каких-либо физических или виртуальных систем. совместно используемый набор логически связанных дынных (и описание этих данных), предназначенный для удовлетворения информационных потребностей организации.

Слайд 37

Описание слайда:

Какие бывают Базы Данных Библиотечные каталоги Медицинская документация Банковские счета Складской учет Учет персонала Каталоги продукции Телефонные справочники

Слайд 38

Описание слайда:

Классификации БД По технологии хранения: БД во вторичной памяти (традиционные) БД в оперативной памяти (in-memory databases) БД в третичной памяти (tertiary databases) По содержимому: Географические Исторические Научные Мультимедийные … По степени распределенности: Централизованные (сосредоточенные) Распределенные

Слайд 39

Описание слайда:

СУБД Система управления базами данных СУБД — программное обеспечение, с помощью которого пользователи могут определять, создавать и поддерживать актуальной базу данных, а также осуществлять к ней контролируемый доступ или СУБД — специализированная программа (чаще комплекс программ), предназначенная для организации и ведения базы данных.

Слайд 40

Описание слайда:

СУБД

Слайд 41

Описание слайда:

Основные программные компоненты среды СУБД :

Слайд 42

Описание слайда:

Основные программные компоненты среды СУБД : процессор запросов: преобразует запросы в последовательность низкоуровневых инструкций для контроллера базы данных. контроллер базы данных: взаимодействует с запущенными пользователями прикладными программами и запросами (принимает запросы; проверяет внешние и концептуальные схемы для определения концептуальных записей, удовлетворяющих требованиям запроса; затем вызывает контроллер файлов для выполнения поступившего запроса). контроллер файлов: манипулирует предназначенными для хранения данных файлами и отвечает за распределение доступного дискового пространства; создает и поддерживает список структур и индексов, определенных во внутренней схеме (в случае использования хешированных файлов, вызывает функцию хеширования для генерации адресов и записей); не управляет физическим вводом и выводом, лишь передает команды соответствующим методам доступа, которые считывают данные в системные буферы или записывают их оттуда на диск.

Слайд 43

Описание слайда:

Основные программные компоненты среды СУБД : препроцессор языка DML: преобразует внедренные в прикладные программы DML-операторы в вызовы стандартных функций базового языка (для генерации соответствующего кода препроцессор языка DML должен взаимодействовать с процессором запросов). компилятор языка DDL: преобразует DDL-команды в набор таблиц, содержащих метаданные, после чего таблицы сохраняются в системном каталоге, а управляющая информация - в заголовках файлов с данными. контроллер словаря: управляет доступом к системному каталогу и обеспечивает работу с ним (системный каталог доступен большинству компонентов СУБД).

Слайд 44

Описание слайда:

Основные программные компоненты среды СУБД :

Слайд 45

Описание слайда:

Изменение архитектуры Ранняя архитектура: Приложение → Файлы С использованием СУБД: Приложение → Система управления БД → База данных

Слайд 46

Описание слайда:

Почему вам это нужно? Базы данных — неизбежность Базы данных — везде Базы данных — огромный рынок (~20 млрд USD в год) Базы данных — основа для бизнес-аналитики и анализа данных Базы данных — это интересно!

Слайд 47

Описание слайда:

БД – широкая область для компьютерных наук Языки программирования и разработка программного обеспечения Структуры данных и алгоритмы Логика, дискретная математика, теория вычислений Задачи систем: параллелизм, операционные системы, организация файлов, сети, распределенные системы ...

Слайд 48

Описание слайда:

Три аспекта изучения СУБД Построение модели и проектирование базы данных. Позволяет исследовать различные проблемы до реализации. Программирование – описание различных запросов к базе данных и операций над данными. SQL – Structured Query Language язык структурированных запросов Непосредственная реализация СУБД.

Слайд 49

Описание слайда:

Уровни пользователей БД Программист системы баз данных (DBMS programmer) Непосредственно создает программное обеспечение системы базы данных Конструктор баз данных (Database designer) Проектирует логическую схему базы данных Разработчик приложений (Database application developer) Создание программного обеспечения, которое позволяет пользователям взаимодействовать с системой баз данных Администратор баз данных (Database administrator) Управляет системой баз данных Конечные пользователи (End users) Использование системы баз данных для достижения какой-либо цели

Слайд 50

Описание слайда:

Словарь данных - Метаданные Словарь или каталог хранит информацию о самой базе данных Это данные о данных или ‘метаданные’ Почти каждый аспект СУБД использует словарь Словарь содержит Описание объектов базы данных (таблицы, пользователи, правила, виды, индексы,…) Информацию о доступе к данным (кто в какой момент что использует) Схемы и отображения

Слайд 51

Описание слайда:

Системы Баз Данных Система Баз Данных состоит из Данных (Базы Данных) Процедур по работе с данными Программного обеспечения Аппаратных средств Пользователей (мы будем подробно рассматривать в курсе выделенное жирным)

Слайд 52

Описание слайда:

Данные Наиболее важный компонент СУБД для конечных пользователей. В системном каталоге содержатся: имена, типы и размеры элементов данных; имена связей; ограничения целостности данных; имена зарегистрированных пользователей, которым предоставлены некоторые права доступа к данным; используемые индексы и структуры хранения.

Слайд 53

Описание слайда:

Процедуры по работе с данными К процедурам относятся инструкции и правила, которые должны учитываться при проектировании и использовании базы данных. Описание процедур — инструкции о правилах выполнения: регистрация в СУБД; использование отдельного инструмента СУБД или приложения; запуск и остановка СУБД; создание резервных копий СУБД; обработка сбоев аппаратного и программного обеспечения, включая процедуры идентификации вышедшего из строя компонента, исправления отказавшего компонента, а также восстановления базы данных после устранения неисправности; изменение структуры таблицы, реорганизация базы данных, размещенной на нескольких дисках, способы улучшения производительности и методы архивирования данных на вторичных устройствах хранения.

Слайд 54

Описание слайда:

Пользователи Обслуживание информационных потребностей пользователей — цель проектирования, создания и поддерживания базы данных. По способу использования пользователями системы: Рядовые пользователи, обычно не знающие о наличии СУБД (обращающиеся к базе данных с помощью специальных приложений, позволяющих в максимальной степени упростить выполняемые ими операции). Опытные пользователи, знакомые со структурой базы данных и возможностями СУБД (для выполнения требуемых операций могут использовать язык запросов высокого уровня, например SQL, и даже способны создавать собственные прикладные программы).

Слайд 55

Описание слайда:

Языки по работе с данными, существующие в СУБД Data definition language (DDL) – Язык определения данных описательный язык, который позволяет администратору баз данных или пользователю описать и именовать сущности и атрибуты, необходимые для работы некоторого приложения, а также связи, имеющиеся между различными сущностями, кроме того, указать ограничения целостности и защиты. определяет структуру базы данных. Результат работы DDL-операторов — набор таблиц, хранимых в системном каталоге.

Слайд 56

Описание слайда:

Языки по работе с данными, существующие в СУБД Data manipulation language (DML) – Язык манипулирования данными содержит набор операторов для поддержки основных операций манипулирования содержащимися в базе данными позволяет выполнять операции с данными (добавление, удаление, извлечение, модификация) программист, указывает на то, какие данные ему необходимы и как их можно получить - определяет все операции доступа к данным, которые должны быть выполнены для получения требуемой информации.

Слайд 57

Описание слайда:

Языки по работе с данными, существующие в СУБД Data Сontrol Language (DCL) – Язык контроля над данными язык баз данных для осуществления административных функций, присваивающих или отменяющих право (привилегию) использовать базу данных, таблицы в базе данных, а также выполнять те или иные операторы. GRANT — применяется для присвоения привилегии; REVOKE — применяется для отмены привилегии.

Слайд 58

Описание слайда:

Функции компонентов баз данных

Слайд 59

Описание слайда:

Преимущества СУБД 1 Контроль за избыточностью данных Традиционные файловые системы хранят одинаковые данные в нескольких файлах. Базы данных максимально ограничивают степень избыточности данных за счет интеграции файлов. Избыточность допускается при дублировании ключевых элементов для моделирования связей СУБД допускают дублировании данных для повышения производительности системы. 2 Непротиворечивость данных Устранение избыточности данных или контроль над ней позволяет уменьшить риск возникновения противоречивых состояний. Изменение одного значения элемента данных требует выполнить только одну операцию обновления, причем новое значение станет доступным сразу всем пользователям базы данных. Если элемент данных, с ведома системы, хранится в базе данных в нескольких экземплярах, то система сможет следить за тем, чтобы копии не противоречили друг другу.

Слайд 60

Описание слайда:

Преимущества СУБД 3 Больше полезной информации при том же объеме хранимых данных Благодаря интеграции рабочих данных организации, на основе тех же данных можно получать дополнительную информацию. 4 Совместное использование данных Большее количество пользователей может работать с большим объемом данных. Возможность создания новых приложений на основе уже существующей в БД информации, позволяющей добавлять в БД только новые данные; а также возможность исключать из функционала программы функции, реализованные в СУБД 5 Поддержка целостности данных Целостность базы данных означает корректность и непротиворечивость хранимых в ней данных, и, обычно, описывается с помощью ограничений, которые не должны нарушаться в базе данных. Ограничения можно применять к элементам данных внутри одной записи или к связям между записями. Интеграция данных позволяет АБД задавать требования по поддержке целостности данных, а СУБД применять их.

Слайд 61

Описание слайда:

Преимущества СУБД 6 Повышенная безопасность Без привлечения соответствующих мер безопасности интегрированные данные становятся более уязвимыми для несанкционированного доступа со стороны пользователей, чем данные в файловой системе. Интеграция позволяет АБД определить требуемую систему безопасности базы данных, а СУБД привести ее в действие. Система обеспечения безопасности может быть выражена в форме имен и паролей для идентификации пользователей, которые зарегистрированы в этой базе данных. Доступ к данным со стороны зарегистрированного пользователя может быть ограничен только некоторыми операциями. 7 Применение стандартов Интеграция позволяет АБД определять и применять необходимые стандарты для регламентирования формата данных при обмене ими между системами, соглашениях об именах, формах представления документации, процедурах обновления и правилах доступа.

Слайд 62

Описание слайда:

Преимущества СУБД 8 Повышение эффективности с увеличением масштабов системы 9 Возможность нахождения компромисса для противоречивых требований Потребности одних пользователей/отделов могут противоречить потребностям других пользователей. АБД, может принимать решения о проектировании и способе использования базы данных, при которых имеющиеся ресурсы всей организации в целом будут использоваться наилучшим образом. Эти решения обеспечивают оптимальную производительность для самых важных приложений, причем чаще всего за счет менее критичных. 10 Повышение доступности данных и их готовности к работе Данные, которые пересекают границы отделов, в результате интеграции становятся непосредственно доступными конечным пользователям. Во многих СУБД предусмотрены языки запросов или инструменты для создания отчетов, которые позволяют пользователям вводить не предусмотренные заранее запросы и почти немедленно получать требуемую информацию на своих терминалах, не прибегая к помощи программиста, который для извлечения этой информации из базы данных должен был бы создать специальное программное обеспечение.

Слайд 63

Описание слайда:

Преимущества СУБД 11 Улучшение показателей производительности На базовом уровне СУБД обеспечивает все низкоуровневые процедуры работы с файлами, которую обычно выполняют приложения. Наличие этих процедур позволяет программисту сконцентрироваться на разработке более специальных, необходимых пользователям функций, не заботясь о подробностях их воплощения на более низком уровне. Во многих СУБД предусмотрена также среда разработки четвертого поколения с инструментами, упрощающими создание приложений баз данных. Результатом является повышение производительности работы программистов и сокращение времени разработки новых приложений (с соответствующей экономией средств). 12 Упрощение сопровождения системы за счет независимости от данных В файловых системах описания данных и логика доступа к данным встроены в каждое приложение, поэтому программы становятся зависимыми от данных. В СУБД описания данных отделены от приложений, а потому приложения защищены от изменений в описаниях данных. Эта особенность называется независимостью от данных. Наличие независимости программ от данных значительно упрощает обслуживание и сопровождение приложений, работающих с базой данных.

Слайд 64

Описание слайда:

Преимущества СУБД 13 Улучшенное управление параллельной работой В некоторых файловых системах при одновременном доступе к одному и тому же файлу двух пользователей может возникнуть конфликт двух запросов, результатом которого будет потеря информации или утрата ее целостности. Во многих СУБД предусмотрена возможность параллельного доступа к базе данных и гарантируется отсутствие подобных проблем. 14 Развитые службы резервного копирования и восстановления Ответственность за обеспечение защиты данных от сбоев аппаратного и программного обеспечения в файловых системах возлагается на пользователя. В современных СУБД предусмотрены средства снижения вероятности потерь информации при возникновении различных сбоев.

Слайд 65

Описание слайда:

Недостатки СУБД 1 Сложность Обеспечение необходимой функциональности СУБД влечет за собой усложнение проектирования и усложнение программного обеспечения СУБД, а также необходимость понимания принципов работы СУБД всеми сотрудниками, работающими с ней. 2 Размер Сложность и широта функциональных возможностей СУБД, превращает ее в чрезвычайно сложный программный продукт, требующий много места на диске и нуждающийся в большом объеме оперативной памяти для эффективной работы. 3 Стоимость СУБД В зависимости от имеющейся вычислительной среды и требуемых функциональных возможностей стоимость СУБД может изменяться в очень широких пределах. Кроме того, сопровождение системы составляет некоторый процент от ее общей стоимости.

Слайд 66

Описание слайда:

Недостатки СУБД 4 Дополнительные затраты на аппаратное обеспечение Для удовлетворения требований, предъявляемых СУБД и базой данных, может понадобиться приобрести дополнительные устройства хранения информации или более мощный компьютер. 5 Затраты на преобразование Стоимость подготовки персонала для работы с новой системой, оплату услуг специалистов, оказывающих помощь в преобразовании и запуске новой системы.

Слайд 67

Описание слайда:

Недостатки СУБД 6 Производительность Обычно файловая система создается для некоторых специализированных приложений, потому ее производительность может быть весьма высока. А СУБД предназначены для решения более общих задач и обслуживания сразу нескольких приложений, что сказывается на производительности. 7 Более серьезные последствия при выходе системы из строя Централизация ресурсов повышает уязвимость системы. Выход из строя одного из ее компонентов может привести к полному прекращению всей работы организации.

Слайд 68

Описание слайда:

Функции СУБД 1 Хранение, извлечение и обновление данных СУБД должна предоставлять пользователям возможность сохранять, извлекать и обновлять данные в базе данных (самая фундаментальная функция СУБД). Способ реализации этой функции в СУБД должен позволять скрывать от конечного пользователя внутренние детали физической реализации системы (например, файловую организацию или используемые структуры хранения). 2 Каталог, доступный конечным пользователям СУБД должна иметь доступный конечным пользователям каталог, в котором хранится описание элементов данных (системный каталог). 3 Поддержка транзакций СУБД должна иметь механизм, который гарантирует выполнение либо всех операций обновления данной транзакции, либо ни одной из них

Слайд 69

Описание слайда:

Функции СУБД 4 Службы управления параллельной работой СУБД должна иметь механизм, который гарантирует корректное обновление баз данных при параллельном выполнении операций обновления многими пользователями. 5 Службы восстановления СУБД должна предоставлять средства восстановления базы данных на случай какого-либо ее повреждения или разрушения. 6 Службы контроля доступа к данным СУБД должна иметь механизм, гарантирующий возможность доступа к базе данных только санкционированных пользователей. Термин безопасность относится к защите базы данных от преднамеренного или случайного несанкционированного доступа. Предполагается, что СУБД обеспечивает механизмы подобной защиты данных.

Слайд 70

Описание слайда:

Функции СУБД 7 Поддержка обмена данными СУБД должна обладать способностью к интеграции с коммуникационным программным обеспечением. Любая СУБД должна обладать способностью интеграции с разнообразными существующими диспетчерами обмена данными (DEM — Data Exchange Manager). 8 Службы поддержки целостности данных СУБД должна обладать инструментами контроля за тем, чтобы данные и их изменения соответствовали заданным правилам (еще один тип защиты базы данных). Целостность базы данных означает корректность и непротиворечивость хранимых данных.

Слайд 71

Описание слайда:

Функции СУБД 9 Службы поддержки независимости от данных СУБД должна обладать инструментами поддержки независимости программ от фактической структуры базы данных. 10 Вспомогательные службы СУБД должна предоставлять некоторый набор различных вспомогательных служб, предназначенных для оказания помощи АБД в эффективном администрировании базы данных. Утилиты, работающие на внешнем уровне, могут быть созданы самим АБД, но утилиты, работающие на внутреннем уровне системы должны быть предоставлены разработчиком СУБД.

Слайд 72

Описание слайда:

Некоторые современные СУБД MySQL: Open source, quite powerful PostgreSQL: Open source, powerful Microsoft Access: Simple system, lots of nice GUI wrappers Commercial systems: Oracle ( SQL Server ( DB2 (

Слайд 73

Описание слайда:

Области применения БД: Биология Старый способ: «Мокрая» химия Новый способ: Микроматрицы ДНК Поиск в банках данных GenBank, Ensembl, GDB, SwissProt, Entrez using BLAST, FASTA, GCG, EMBOSS

Слайд 74

Описание слайда:

Области применения БД: Астрономия Старый способ: Запись на время работы телескопа Новый способ: Sloan Digital Sky Survey Systematically mapping ¼ of the entire sky 12 TB to date, 15 TB final in 2007 Совместное распознавание звезд

Слайд 75

Описание слайда:

Области применения БД: Океанография Старый способ: Field work Simplified Calculations Новый способ: Finite Element Analysis In situ sensors CODAR

Слайд 76

Описание слайда:

Национальная служба погоды США Сбор данных Радары погоды Спутники Прогнозы Сводки Распространение данных По радио: aviation, marine, military channels FTP, HTTP, email, RSS: public Часть глобальной сети ООН

Слайд 77

Описание слайда:

National Weather Service: Network

Слайд 78

Описание слайда:

НСП: Шлюз данных

Слайд 79

Описание слайда:

Национальная служба погоды Компьютерные модели Содержит более 10 расчетных моделей погоды от регионального до мирового масштаба Хранит факсы/изображения Хранят текстовую информацию, полученную из расчетных моделей Специальные данные в оригинальных форматах Дополнительная текстовая информация Предупреждения, прогнозы, советы, обсуждения Более ~100 различных типов текстов

Слайд 80

Описание слайда:

Национальная служба погоды Данные наблюдений - Хранятся как минимум 24 часа Собираются с самолетов, буев, кораблей, метеозондов Специальные форматы, преобразовываемые в XML Данные с радаров - Multicast by connecting a router directly to NWS as well as FTP SL.us008001/DF.of/DC.radar/DS.p19r1/SI.kfws/sn.0114 Данные со спутников – Cloud Water Vapor, Cloud Liquid Water, Rain Rate, Sea Ice Concentration, Sea Ice Age, Sea Ice Edge, Soil Moisture, Surface Wind, Water Vapor over oceans, Surface Temperature, Snow Water Content, Cloud Amount, and EDR Surface Type

Слайд 81

Описание слайда:

Национальная служба погоды

Слайд 82

Описание слайда:

Рекомендуемые источники информации по лекции

Слайд 83

Описание слайда:

Рекомендуемые источники информации по курсу

Слайд 84

Описание слайда:

Рекомендуемые источники информации по курсу Кузин А. В., Левонисова С. В. Базы данных. – Академия, 2008 Ульман Л. MySQL Руководство по изучению языка. – 2004 Ульман Дж, Уидом Дж. Введение в системы баз данных К. Дж. Дейт Введение в системы баз данных С.Д. Кузнецов Основы современных баз данных …