Лекция 1 Лекция 1 Введение в Автоматизированные информационные системы (АИС) и Базы данных (БД). Определение БД и банков данных (БнД). Компоненты банка. - презентация

1 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

2 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

3 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

4 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

5 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

6 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.

7 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)

8 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.

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

10 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)

11 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.

12 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.

13 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).