Лекция 1 Лекция 1 Введение в Автоматизированные информационные системы (АИС) и Базы данных (БД). Определение БД и банков данных (БнД). Компоненты банка данных. Цели, задачи и структура курса

Информационная технология, основанная на концепции баз данных БД АСУП Регистрация и Контроль исполнения документов Регистрация и Контроль исполнения документов Бухгалтерия Отдел кадров Регистрационные карты документов Сведения о личном составе Штатное расписание

Основные требования к технологии интегрированного хранения и обработки данных Многократное использование данных Простота («прозрачность») Простота («прозрачность») данных для пользователя Легкость использования Легкость использования - процедурный доступ к данным Гибкость использования Гибкость использования - применение различных методов доступа Быстрая обработка запросов на данные Быстрая обработка запросов на данные – наличие развитого языка запросов Обеспечение взаимодействия конечных пользователей с системой Обеспечение взаимодействия конечных пользователей с системой без использования прикладных программ Обеспечение возможности быстрой и дешевой разработки Обеспечение возможности быстрой и дешевой разработки новых приложений Наличие интерфейса прикладного программирования Независимость данных от прикладных программ Распределенная обработка данных Адаптивность и расширяемость Адаптивность и расширяемость - настраиваемость БД, расширяемость набора предопределенных типов данных Контроль за целостностью данных и восстановление Контроль за целостностью данных и восстановление данных после сбоев Автоматическая реорганизация и перемещение Автоматическая реорганизация физической структуры и перемещение данных

Компоненты банка данных информационная база Банк данных лингвистические средства программные средства технические средства организационно-административные подсистемы организационно-административные подсистемы нормативно-методическое обеспечение нормативно-методическое обеспечение Банк данных - это система специально организованных данных, программных, языковых, организационных и технических средств, предназначенных для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных

Информационная база Информационная база (база данных или совокупность баз данных) = данные (коллекции записей) + метаданные (описание данных) Уровни Уровни представления данных ПО Данные Концептуальный уровень Пользователь Разработчик ИС Логический (внешний) уровень Физический (внутренний) уровень Прикладной программист БД СУБД

Под базой данных (БД) обычно понимается именованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Характерной чертой баз данных является постоянство: данные постоянно накапливаются и используются; состав и структура данных, необходимых для решения тех или иных прикладных задач обычно постоянны и стабильны во времени.

Лингвистические средства Язык описания данных (ЯОД) Язык манипулирования данными (ЯМД) Описание модели данных (структур БД) SQL Средства формулирования запросов и ведения БД (вставка, удаление, изменение данных)

Система управления базами данных (СУБД) - это совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями. Генератор форм Генератор отчетов Обработчик запросов Прикладная программа Клиентская программа СУБД Ядро СУБД БД Язык базы данных Сервисные программы Шлюзы других БД Язык базы данных.

Технические средства УВМ Серверы баз данных Устройства вода-вывода Накопители внешней памяти Процессоры Сетевое оборудование Быстродействие + Безопасность хранения, обработки и передачи данных

Пользователи БД Конечный пользователь определяет информационное содержание БД создает модель данных, используя язык описания данных решает все вопросы, связанные с размещением БД в памяти выбирает стратегию и ограничения доступа к данным организует загрузку, ведение и восстановление БД имеет дело только с внешним интерфейсом, поддерживаемым СУБД Администратор БД (АБД) Администратор приложений Прикладной программист имеет в своем распоряжении один или несколько языков программирования, с помощью которых генерируются прикладные программы. определяет для приложений подмодели данных (разные приложения обеспечиваются собственным «взглядом» на требуемую для конкретного приложения часть БД)

Цель курса Цель курса – понимание общесистемных и прикладных основ баз данных, практическое изучение средств моделирования, разработки и администрирования БД, а также разработки приложений управления доступом к информационным массивам. Образовательными задачами общесистемного уровня являются: понимание принципа независимости – разделения объектов логического и физического уровня - в качестве универсальной основы формализованного представления информации в системах обработки; понимание действенности правила рациональности (целесообразности решений) организации информационной системы: эффективность обработки данных достигается путем специализации системы, в том числе сведением прикладных задач к типовым решениям, базирующимся на типовых моделях данных. При этом типология моделей данных отражает эволюцию взглядов человека на разделение между человеком и системой задач по управлению процессами обработки информации. Задачами методологического и прикладного уровня являются изучение: принципов и типовых подходов к организации баз данных в вычислительных системах; методологических основ и моделей данных, используемых для проектирования и разработки БД; основ и средств управления и администрирования СУБД.

Курс базируется на материале курсов «Основы программирования», «Информатика», «Дискретная математика» и служит методологической основой для курсов «Информационные системы», «Проектирование информационных систем», «Интеллектуальные информационные системы», «Информационная безопасность». Требования к уровню освоения содержания курса В результате изучения курса студенты должны: знать типологию и методологию проектирования баз данных, уметь классифицировать информационные задачи, решаемые с использованием баз данных; владеть системным подходом как методологической основой проектирования информационных систем, использующих базы данных; знать особенности моделирования и проектирования фактографических и документальных баз данных; иметь практические навыки разработки баз данных; иметь представление о целях и средствах разработки и администрирования баз данных.

В составе курса 4 раздела: введение в базы данных (введение в базы данных; понятие предметной области; определение и типология БД; методологические основы БД); фактографические БД, документ-ориентированные БД, система моделей (инфологическое моделирование ПО; даталогическое моделирование; управление реляционными базами данных); модели организации БД (физические модели БД; модели организации доступа к БД; модели транзакций); разработка приложений и администрирование БД (управление доступом и целостность БД; администрирование СУБД).