Человечество узнает об окружающем мире все больше. Необходимые и реальные объемы данных, хранящихся в информационных центрах, растет почти экспоненциально. - презентация

1

2 Человечество узнает об окружающем мире все больше. Необходимые и реальные объемы данных, хранящихся в информационных центрах, растет почти экспоненциально. Темпы роста информационных объемов по годам ( ). Практически та же тенденция прослеживается в сфере аппаратной и программной сложности. Из рисунка видно, что дефицит нужного объема памяти со временем нарастает.

3 Иосиф Бродский: Остановись, мгновенье! Ты не столь прекрасно, сколь неповторимо ….

4 Базы данных База данных (БД) представляет собой совокупность самостоятельных материалов (статей, расчетов, нормативных актов, судебных решений и иных подобных материалов), систематизированных таким образом, чтобы эти материалы могли быть найдены и обработаны с помощью электронной вычислительной машины (ЭВМ) (Гражданский кодекс РФ, ст. 1260).

5 Примеры баз данных (БД): база данных книжного фонда медицинской библиотеки; база данных кадрового состава поликлиники; база данных лекарственных средств база данных по законодательству в медицине и здравоохранении и т.п

6 Фрагмент базы огромной БД «Wikipedia», включающей БД по различным областям знаний

7 История развития БД История возникновения и развития технологий баз данных может рассматриваться как в широком, так и в узком аспекте. В широком аспекте понятие истории баз данных обобщается до истории любых средств, с помощью которых человечество хранило и обрабатывало данные. В таком контексте упоминаются, например, средства учёта царской казны и налогов в древнем Шумере (4000 г. до н. э.). Чиновники древнего Шумера создали надёжную систему учета и контроля налоговых поступлений. Все деловые документы в Шумере хранились в архивах, часть которых сохранилась до наших дней. Шумеры - древний народ, некогда населявший территорию долины рек Тигра и Евфрата на юге современного государства Ирак (Южная Месопотамия или Южное Двуречье).Шумере

8 История развития БД Табличка старовавилонского времени. Дворцы Месопотамии

9 История развития БД История баз данных в узком аспекте рассматривает базы данных в традиционном (современном) понимании. Эта история начинается с 1955 г., когда появилось программируемое оборудование обработки записей. Программное обеспечение этого времени поддерживало модель обработки записей на основе файлов. Для хранения данных использовались перфокарты. База данных на перфокартах.

10 История развития БД Оперативные сетевые базы данных появились в середине 1960-х. Операции над оперативными базами данных обрабатывались в интерактивном режиме с помощью терминалов. За руководство работой DBTG (Data Base Task Group), разработавшей стандартный язык определения данных и манипулирования данными, Чарльз Бахман получил Тьюринговскую премию. Чарльз Уильям Бахман (англ. Charles William Bachman, 11 декабря 1924 года, Манхэттен (Канзас), США) американский учёный в области компьютерных наук, в частности разработки баз данных.

11 История развития БД Следующий важный этап связан с появлением в начале 1970-х реляционной модели данных, благодаря работам Эдгара Ф. Кодда. Работы Кодда открыли путь к тесной связи прикладной технологии баз данных с математикой и логикой. За свой вклад в теорию и практику Эдгар Ф. Кодд также получил премию Тьюринга. Сам термин database (база данных) появился в начале 1960-х гг., и был введён в употребление на симпозиумах, организованных фирмой SDC (System Development Corporation) в 1964 и 1965 гг. Эдгар Франк «Тед» Кодд (англ. Edgar Frank Codd; 23 августа апреля 2003) британский учёный, работы которого заложили основы теории реляционных баз данных.

12 Классификация БД по типу данных Прежде всего, БД бывают фактографическими и документальными. В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Документальная БД будет включать в себя тексты законов и нормативных актов. Современные информационные технологии постепенно стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющие легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической базе данных.

13 Принцип классификации БД – по модели данных: иерархические (древовидные), сетевые (графовый), реляционные (табличные).

14 Иерархическая модель Иерархические базы данных представляют собой совокупность элементов, расположенных в порядке их подчинения от общего к частному и могут быть представлены как перевернутое дерево (граф), состоящее из объектов различных уровней.

15 Свойства иерархической модели данных: 1. Верхний уровень занимает один объект, т.е. иерархическое дерево имеет одну вершину (корень). 2. Несколько узлов низшего уровня связано только с одним узлом высшего уровня. 3. Каждый узел имеет своё имя (идентификатор). 4. Существует только один путь от корневой записи к к более частной записи данных.

16 Файловая система, Примером иерархической базой данных является файловая система, состоящая из корневой директории, в которой имеется иерархия поддиректорий и файловфайловая система

17 Сетевые базы данных. Сетевая база данных является обобщением иерархической, но в ней принята свободная связь между элементами разных уровней. Сетевой базой данных фактически является Всемирная паутина глобальной компьютерной сети Интернет. Гиперссылки связывают между собой сотни миллионов документов в единую распределенную сетевую базу данных.

18 Реляционные базы данных Такая модель хранения данных построена на взаимоотношениях составляющих её частей. В простейшем случае она представляет собой таблицу (двухмерный массив), в более сложных информационных моделях – совокупность взаимосвязанных таблиц. Таблицы, в свою очередь, состоят из столбцов и строк, на пересечении которых расположены ячейки. Данные в одних таблицах, как правило, связаны с данными других таблиц, откуда и произошло название "реляционные". Примерами реляционных (табличных) баз данных могут служить расписания занятий, представленные в виде таблицы, ведомости с оценками, расписания движения какого-либо вида транспорта. Слово «реляционный» происходит от англ. relation (отношение).

19 Фрагмент таблицы расписания движения поездов из Москвы в Санкт –Петербург как пример части реляционной базы данных. рейсыОтправлениеПрибытиев путидни курсирования 038Щ Москва Санкт-Петербург 038Щ Москва Санкт-Петербург поезд, РЖДРЖД 00:12 Курский вокзал 08:48 Московский вокзал 8 ч 36 мин вт, ср, чт, пт по 22 апреля 270Щ Москва Санкт-Петербург 270Щ Москва Санкт-Петербург поезд, РЖДРЖД 00:36 Курский вокзал 11:13 Московский вокзал 10 ч 37 мин вт, ср, чт, пт с 12 апреля по 22 апреля 038А Москва Санкт-Петербург 038А Москва Санкт-Петербург поезд, РЖД, Афанасий НикитинРЖД 00:44 Ленинградский вокзал 08:48 Московский вокзал 8 ч 4 мин 9, 10, 11, 16, 17, 18, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 апр, 1, 2, 3, 4, 5, 6 мая, 030А Москва Санкт-Петербург00:44 Ленинградский вокзал 09:42 Московский вокзал 8 ч 58 минвт, ср, чт, пт по 22 апреля, кроме 07.04, 08.04

20 Схема организации реляционных БД В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец полем. В общем виде это выглядит так: Поля это различные характеристики (иногда говорят атрибуты) объекта. Значения полей в одной строчке относятся к одному объекту. Разные поля отличаются именами. Записи различаются значениями ключей. Главным ключом в базах данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей. В БД «Расписание движения поездов» номер рейса является главным ключом для записей. С каждым полем связано еще одно очень важное свойство тип поля. Тип определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях.

21 В реляционных базах данных используются несколько основных типа полей: числовой; текстовый; дата; логический; OLE; MEMO.

22 Описание типов полей Тип поляОписание Счетчик целые числа, которые задаются автоматически при вводе записей и не могут быть изменены пользователем Символьный (текстовый) такой тип имеют поля, в которых хранятся символьные последовательности (слова, тексты, коды и пр.), содержащие до 255 символов Числовой этот тип имеют поля, значения которых могут быть только числами (можно выполнять математические операции). Дата/времядата и время Логическийзначения Истина или Ложь (или «Да»/«Нет») OLE.хранятся видео и звукозаписи MEMO Служит для вставки длинного текста, в нём можно хранить до символов.

23 Свойства реляционной модели данных: Каждый элемент таблицы – один элемент данных. Поля образуют структуру базы данных, а записи составляют информацию, которая в ней содержится Одинаковые записи в таблице отсутствуют.

24 . Сама по себе база данных не может обслужить запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД это только «информационный склад». Обслуживание пользователя осуществляет информационная система.

25 Системы управления базами данных (СУБД) Информационная система (согласно Федеральному закону РФ от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: «информационная система) совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств», т.е.базах данныхинформационных технологийтехнических средств ИС = БД+СУБД+технические средства.

26 Примерами информационных систем являются системы продажи билетов на пассажирские поезда и самолеты.

27 Система управления базами данных (СУБД) СУБД - комплекс программ, предназначенных для создания, ведения и совместного использования БД многими пользователями.

28 Принципы построения систем управления баз данных следуют из требований, которым должна удовлетворять организация баз данных: Производительность и готовность. Минимальные затраты. Простота и легкость использования. Простота внесения изменений. Возможность поиска. Целостность. Безопасность и секретность.

29 Система управления базами данных (СУБД) Современные СУБД являются объектно- ориентированными и реляционными. Основной единицей является объект, имеющий свойства и связи с другими объектами. Но любая СУБД включает в качестве базового объекта двумерные таблицы. Каждая таблица может отвечать определённой тематике. Но таблицы, подготовленные для одной базы данных, можно использовать и в других.

30 Возможными типами связей между таблицами являются: Отношение «Один - к - одному», между одинаковыми ключевыми полями разных таблиц (1-1). Отношения «один – ко – многим» устанавливается между одним полем ключевым полем главной таблицы и полями подчиненной таблицы (1- ). Пример схемы базы данных «Библиотека» (связи один - к-одному, один-ко-многим). Связь «многие – ко – многим» фактически представляет две связи «один – ко – многим» между двумя таблицами через третью таблицу ( - ).

31 Типы связей Пример схемы базы данных «Библиотека» ( связи один - к-одному, один-ко-многим). Пример фрагмента схемы базы данных документооборота между компаниями, со связью многие-ко-многим.

32 Все остальные объекты создаются на основе существующих таблиц (произвольные элементы). Ими могут служить запросы, формы, отчеты, макросы. Запросы. В СУБД запросы являются важнейшим инструментом. Главное назначение запросов – это отбор данных, удовлетворяющих определенным условиям. Формы. Формы позволяют отображать данные, содержащиеся в таблицах или запросах, в более удобном для восприятия виде. Отчеты. Они предназначены для печати данных, содержащихся в таблицах и запросах, в красиво оформленном виде. Макросы. Макросы служат для автоматизации повторяющихся операций.

33 Наиболее популярные реляционным системы FoxPro Visual FoxPro Access (Microsoft) Paradox (фирма Borland) MySQL (фирма Oracle) Все перечисленные СУБД весьма похожи по системе команд и структуре файлов. Это означает, что, освоив систему команд одной из перечисленных СУБД, вы сможете без особых трудностей освоить другие системы. Вам предлагается познакомиться с одной из замечательных по своим возможностям реляционной СУБД – Microsoft Access 2003(на рынке представлены и более поздние версии – 2007, 2010)..

34 Microsoft Access 2003 MS Access – это настольная система управления реляционными базами данных, предназначенная для работы на автономном ПК или в локальной сети (Access в переводе с английского означает «доступ»).

35 Средствами Access проводят следующие операции: Проектирование базовых объектов – двумерных таблиц с различными типами данных. Например, прежде чем заполнять данными таблицу, надо создать её макет. Установление связей между таблицами, с поддержкой целостности данных. Ввод, хранение, просмотр, сортировка, модификация и выборка данных из таблиц с использованием различных средств контроля информации, индексирования таблиц и аппарата алгебры логики (для фильтрации данных). Создание, модификация и использование производных объектов (форм, запросов и отчетов).

36 Таким образом, создание базы данных включает следующие три этапа: Проектирование БД. На этом этапе определяется, какие поля будут входить в состав БД и, какова их структура. Создание структуры. На этом этапе с помощью конкретной СУБД описывается структура таблиц, входящих в состав БД. Ввод записей. Заполнение таблиц БД конкретной информацией.

37 Положительные черты СУБД Microsoft Access доступность в изучении и понятность позволяют Access являться одной из лучших систем быстрого создания приложений управления базами данных; СУБД полностью русифицирована; возможность использования OLE технологии; интегрированность с пакетами Microsoft Office; визуальная технология позволяет постоянно видеть результаты своих действий и корректировать их; кроме того, работа с конструктором форм может существенно облегчить дальнейшее изучение таких систем программирования, как Visual Basic или Delphi; широко и наглядно представлена справочная система; наличие большого набора «мастеров» по разработке объектов.

38 Дата-центр (от англ. data center), или центр (хранения и) обработки данных (ЦОД/ЦХОД) это специализированное здание для размещения (хостинга) серверного и сетевого оборудования и подключения абонентов к каналам сети Интернет.англ.хостингасерверногосетевого оборудованияИнтернет

39 DATA MINING Data Mining (рус. добыча данных, интеллектуальный анализ данных, глубинный анализ данных) собирательное название, используемое для обозначения совокупности методов обнаружения в данных ранее неизвестных, нетривиальных, практически полезных и доступных интерпретации знаний, необходимых для принятия решений в различных сферах человеческой деятельности. Термин введён Григорием Пятецким-Шапиро в 1989 году [1][2][3].рус.данных1989 году [1][2][3]

40 Начало работы с MS Access Графический интерфейс программы

41 Работа с объектами БД. Таблицы ПолеТип ID (ключевое)счетчик АвторТекстовый Название книгиТекстовый Год выпускаЧисловой ЖанрТекстовый ПереплетТекстовый Количество страницЧисловой

42 Режимы: ТаблицыКонструктора

43 Панель инструментов

44 Внесите в эту таблицу следующие сведения: Автор Название книги Год выпуска ЖанрПереплёт Кол-во страниц 1 Пушкин А. С. Капитанская дочка 1867повестьТвердая100 2 Пушкин А. С. Евгений Онегин 1996роман в стихахМягкая304 3 Грибоедов А. С.Горе от ума1999пьесаМягкая50 4 ПомяловскийН.Г. Мещанское счастье 2004повестьТвердая154 5 ПаустовскийК.Г.Избранное2001 повести и рассказы Твердая321 7 ПереломовЛ.С..Конфуций2000исследованиеТвердая507 8 Есенин Сергей Я московский озорной гуляка 2000стихиТвердая352 9 Достоевский Ф. М.Бесы1995романМягкая Достоевский Ф. М.Идиот2010романТвердая Платонов А. П.Котлован1997повестьПластиковая184

45 Конструктор запросов

46 Результат выполнения Запроса

47 Запрос с параметром

48 Результат выполнения Запроса 1999

49 Запрос с условием отбора

50 Запрос на обновление

51 Связи ключевых полей показаны схеме данных

52 Схема базы данных

53 Создание форм

54 Создание форм (продолжение)

55 Конструктор форм