Лекция 2
Скачать 0.72 Mb.
|
 Информация — это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состояниях, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.Другими словами, получая информацию, мы узнаем что-то новое. Еще одно ключевое понятие, часто отождествляемое с информацией, это данные. Данные – это информация, представленная в виде, пригодном для обработки. Таким образом, то, что записывается в гроссбухи – это данные. Информацией эти данные становятся только в результате прочтения и понимания этих книг человеком. Иногда эти понятия дают наоборот, сначала определяют данные, а потом информацию. Данные - сведения, представленные в определенной знаковой системе и на определенном материальном носителе для обеспечения возможностей хранения, передачи, приема и обработки. Информация - это данные, сопровождающиеся смысловой нагрузкой, помещенные в некоторый контекст. Можете соотнести эти два определения, они, в общем, аналогичны. Высшей формой информации является знание. Знание – зафиксированная и проверенная практикой информация, которая может многократно использоваться людьми для решения тех или иных задач. Ранее уже шла речь об инструментах, которые люди пытались использовать для того, чтобы упорядочить свою информационную деятельность. С появлением компьютеров возможности для обработки данных и информации возросли многократно. Изначально компьютеры создавались для вычислений, но потом их основной функцией стала обработка и хранение данных. Компьютерные системы, созданные для этих целей, получили название информационных систем. Существует много определений ИС, одно из них, достаточно неформальное, звучит так. Определение. Информационная система – это совокупность аппаратных и программных средств, данных, пользователей, организационных процессов, обеспечивающих нужных людей нужной информацией в нужное время. Information system — a set of hardware, software, data, human, and procedural components intended to provide the right data and information to the right person at the right time. В данном определении люди (пользователи и обслуживающий персонал) являются частью ИС. Более узкое определение ИС не включает в себя людей и процессы, а ограничивается только организацией данных в системе (информационное обеспечение) и используемыми информационными технологиями (программное и аппаратное обеспечение). Описание файловых систем и их недостатков. Выделение промежуточного слоя в виде СУБД для устранения недостатков файловых систем. Лекция 2. СУБД, как промежуточный уровень между пользователем и системой хранения данных. Абстрагирование от особенностей физического представления данных. Языки, используемые для управления данными. Основная терминология, связанная с информационными системами, разработанными на основе концепции баз данных. Файловые системы (ФС) представляют собой набор прикладных программ, которые выполняют для пользователей некоторые операции, например, создание отчетов. Каждая программа хранит свои собственные данные и управляет ими. ФС пришли на смену бумажным картотекам и серьезно упростили работу с данными. Однако, автоматизация предприятий шла таким образом, что, как правило, каждый отдел получал отдельную систему, решающую задачи отдела, но слабо связанную с остальными системами предприятия. Возьмем пример бухгалтерии и отдела кадров. В обоих отделах есть списки работников предприятия с их личными данными, адресами и прочим. При этом отдел решает разные задачи, у них разная отчетность и разное ПО, приспособленное под их собственные нужды. Соответственно, данные по работникам дублируются в ИС обоих отделов. (Здесь рисунок). К чему это приводит? Очевидно, данные вводятся два раза, а это дополнительные трудозатраты. При вводе изменений (например, изменился адрес) нужно вносить изменения в обеих ИС. При этом отдел, инициирующий изменения, должен оповещать об этих изменениях другие отделы. Но самое главное, если изменения вносятся не везде, где присутствуют копии данных, то данные оказываются в противоречивом состоянии, что может неожиданно проявиться в различных ситуациях. Вопрос: почему бы не сделать единое хранилище, чтобы исключить дублирование? Дело в том, что сама структура ИС на ФС такая, что каждое приложение работает со своей структурой файлов, ориентированной на работу для конкретной категории пользователей. Использовать эти данные другой программой напрямую невозможно. Другой недостаток ФС, не относящийся к данным, проявляется в том, что структура файлов изначально спроектирована под функционал системы и жестко связана с кодом приложения. Если позже появляется необходимость в новом типе запросов или в добавлении новых категорий данных, то это бывает сложно реализовать, несмотря на кажущуюся простоту изменений. Например, возникнет необходимость хранить не только место жительства работника, но и место его рождения. Для добавления этого атрибута придется вносить изменения в приложение, в структуру файла, полностью конвертировать старый файл в новый (т.е., создавать конвертер), и заменять версию приложения на новую. Также нет возможности делать запросы, которые могли бы использовать данные различных отделов – данные разделены и изолированы. Если очень надо, то программисты могут добавить дополнительные функции, но это будет нетривиальная задача, а значит, дорогая для заказчика. Она становится еще дороже, если форматы файлов несовместимы. Также такие системы в принципе не способны выполнять произвольные (ad hoc – «к случаю», лат.) запросы. Виды запросов и формы отчетов, как правило, фиксированы и меняются только с изменением приложения. В России эту картину с зоопарком систем тоже можно было наблюдать в 90-е, когда прогресс дошел и до нашей страны и начали автоматизировать все на свете, но не сразу, а по частям. Все вышеперечисленные ограничения ФС являются следствием 2-х факторов:
Переход к ИС на БД Рассмотрим основные функции СУБД.
Это основные признаки, присущие абсолютно любой СУБД. Рассмотрим их ниже. Абстрагирование от физического представления Скрытие физического устройства подразумевает, что прикладные программы (ПП) для работы с данными не должны заботиться о том, как организованы данные на физическом уровне. Например, нам нужно найти в БД записи обо всех сотрудниках, принятых на работу в текущем году. Это не значит, что для этого ПП должна обратиться напрямую к файлу, где лежат эти записи, прочитать эти записи по очереди, выделить из этих записей элементы (такие, как, фамилия, адрес, телефон, дата устройства на работу) и поместить их в массив результатов. Такие операции являются низкоуровневыми и требуют тщательного проектирования структур данных, нетривиального программирования и тестирования. Вместо этого мы используем СУБД, которая получает от нас сформулированный запрос и выдает нам нужный результат. Абстрагирование от физического представления выражается в том, что СУБД предоставляет нам некоторое логическое представление данных. Именно логическое представление интересует нас, как программистов, при работе с данными посредством СУБД. Логической абстракцией может быть дерево. Также логически данные могут быть представлены в виде таблиц, между которыми настроены различные связи. Такое представление используется в реляционных БД. Логическое устройство данных может быть описано в некоторой математической моделью, называемой моделью данных. Контроль целостности данных В рамках поддерживаемой модели данных СУБД следит за тем, чтобы данные были корректны и непротиворечивы. Например, если в таблице «Сотрудники» поле «Дата рождения» является типом «дата», СУБД просто не даст записать туда строковое значение. Если таблица настроена таким образом, что поле «ФИО» является обязательным для заполнения, то СУБД не позволит создать запись с пустым значением «ФИО». Это простейшие примеры проверки целостности, но СУБД способны следить за выполнением куда более сложных ограничений. Что бы ни случилось, данные должны оставаться в согласованном состоянии до выполнения операции и после ее выполнения. Если операция каким-то образом нарушает целостность, то состояние данных должно быть возвращено к изначальному, непротиворечивому. Языки для работы с БД Абстрагирование от физического представления приводит к тому, что работа с БД осуществляется через некоторый логический интерфейс, вид которого зависит от поддерживаемой модели данных и средств, реализованных разработчиком СУБД. Традиционно эти интерфейсы работают через передачу команд (запросов), выраженных на языке, который поддерживает конкретная СУБД. Языковые средства современных СУБД можно разделить на три основных категории: DDL (Data Definition Language или ЯОД – язык определения данных), DML (Data Manipulation Language или ЯМД – язык манипулирования данными), DCL (Data Control Language или ЯАБД – язык администрирования БД) Иногда еще упоминают TCL (Transaction Control Language или язык управления транзакциями). DDL предназначен для создания структур в БД, или, как принято говорить, создания схемы БД. Для реляционных БД это операции создания/удаления таблиц, настройки свойств полей таблиц, задания связей между таблицами и подобные операции. DML служит для выборки, удаления и изменения данных в имеющейся схеме БД. DCL предназначен для задания прав доступа на объекты БД. Язык SQL. Structured Query Language. Версии стандарта: SQL-86, SQL-89, SQL-92, SQL-99, SQL-2003, SQL-2006, SQL-2008. Уровни совместимости SQL-92:
Позже от разделения по уровням отказались, и стандарт стал разделяться на основную часть (Core) и отдельные пакеты функций. Диалекты SQL
Можно сделать 2 противоположных заключения:
Итак, перечислим снова функции СУБД:
Дополнительные функции СУБД:
Теперь, зная что такое СУБД, зачем они нужны и какие функции выполняют, можно сказать пару слов о том, какое место занимают СУБД в ИС. В двух словах: сейчас уже можно уверенно заявлять, что все современные ИС включают в себя БД под управлением некоторой СУБД. Также дадим несколько определений. Система баз данных(database system) – ИС, значительную часть которой составляет БД и СУБД. Термин вообще сливается с ИС, потому что формально определить, что значит «значительную» не так просто. Можно сказать, что если на проектирование БД в процессе разработке и поддержку БД в процессе обслуживания системы уходит много ресурсов, то мы имеем дело с системой БД. Банк данных (data bank) – совокупность баз данных для централизованного накопления и коллективного использования однородных данных в какой-либо области человеческой деятельности. Первоначально банками данных называли большие базы данных под централизованным управлением мощной ЭВМ. Сейчас чаще всего этот термин применяют к системам БД, данные которых доступны как некоторый информационный справочный сервис (например, «банк данных нормативных документов правительства РФ»). Также банком данных называют базу данных вместе с СУБД. Хранилище данных (data warehouse) – очень большая предметно-ориентированная информационная корпоративная база данных, специально разработанная и предназначенная для подготовки отчётов, анализа бизнес-процессов с целью поддержки принятия решений в организации. Или утрированно: большая БД для отчетов и аналитики. База знаний (knowledge base) – БД, разработанная для управления знаниями. Кроме, собственно данных, содержит различные метаданные: правила логического вывода, семантические связи. |
Похожие:
 | Хирургический метод лечения имеет большое значение в клинической медицине. Одну четверть заболеваний составляют хирургические болезни.... | | Редактор Т. Липкина Художник Л. Чинёное Корректор Г. Казакова Компьютерная верстка М. Егоровой |
| Лекция: Обзор наиболее важных стандартов и спецификаций в области информационной безопасности 3 | | Лекция Основные требования к scada-системам и их возможности. Аппаратные и программные средства scada-систем 17 |
 | Цель: ознакомить со спецификой перевода текстов по специальности на немецком языке, дать характеристику трудностей, возникающих при... | | Жением. В связи с этим, пятая лекция будет посвящена также вопросам налогового законодательства: налог на прибыль, налог на имущество,... |
| Надеюсь, для последующих лекций нам удастся найти зал побольше. А некоторые лекции мы хотим вообще сделать публичными, чтобы на них... | | Спецкурс «Актуальные вопросы оперативно-розыскной деятельности» как открытая учебная дисциплина представляет устоявшуюся систему... |
| Лекция №15. Тема: «Проложение хода технического нивелирования и ведение полевого журнала». Учебник В. Д. Киселёв, Д. Ш. Михелёв.... | |