Методы и способы хранения информации

Государственное образовательное учреждение вы сшего образования «РОССИЙСКАЯ ТАМОЖЕННАЯ АКАДЕМИЯ» Санкт-Петербургский имени В.Б. Бобкова филиал КАФЕДРА ИНФОРМАТИКИ И ИНФОРМАЦИОННЫХ ТАМОЖЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Информатика (ЭПиО, МЭ) LOGO Раздел 2, тема 7 План занятия 1. Предметная область, базы и банки данны х и знаний. 2. Проектирование базы данны х. 3. Нормализация модели данны х. 2 Учебны й вопрос 1 ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ, БАЗЫ И БАНКИ ДАННЫХ И ЗНАНИЙ 3 Определение ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ – определенная часть окружающего мира, выбранная в конкретном исследовании для его отображения в информационной системе. 4 Пример Объ ект «Студент» Хранимы е данны е {фамилия-с, имя-с, отчество-с, дата рождения-с, номер студенческой группы, факультет, курс} Экземпляр данны х {Иванов, Сергей, Николаевич, 20.05.2000, Тс02/1502, таможенного дела, 4} 5 Пример Объ ект «Преподаватель» Хранимы е данны е {фамилия-п, имя-п, отчество-п, дисциплина-1, дисциплина-2, дисциплина-3, кафедра} Объ ект «Учебная дисциплина» Хранимы е данны е {наименование-дисциплины, семестр-изучения, форма-отчетности} 6 Трансформация данных Данные как результаты измерений и наблюдений Данные на материальных носителях информации (таблицы, справочники) Модели (структуры) данных в виде диаграмм, графиков, функций Данные в компьютере на языке описания данных Базы данных на машинных носителях информации 7 Определения БАНК ДАННЫХ – это автоматизированная система, включающая базу данных и различные средства (лингвистические, программные, технические, организационно-методические), обеспечивающие централизованное накопление и коллективное многоцелевое использование данных в различных областях деятельности пользователей. 8 Структура банка данны х Банк данны х СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ БАЗА ДАННЫХ 9 Определение БАЗА ДАННЫХ – это организованная в соответствии с определенными правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данных, характеризующая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационных потребностей пользователей. 10 Определение СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ БАЗОЙ ДАННЫХ – это комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания базы данных, поддержания в актуальном состоянии и организации поиска в ней необходимой информации. 11 Лингвистические средства СУБД Система управления базой данных Язык манипулирования данными Язык определения данных Язык структурированных запросов 12 Уровни описания данны х ИНФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ Обобщенное, не привязанное к каким-либо ЭВМ и СУБД, описание предметной области КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ Описание предметной области на языке конкретной СУБД ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ Описание способа хранения данных БАЗА ДАННЫХ 13 Трансформация знаний Знания в памяти человека как результат мышления Материальные носители знаний (учебники, методические пособия) Условное описание основных объектов предметной области, их атрибутов и закономерностей, их связывающих Знания, описанные на языках представления знаний (продукционные языки, семантические сети, фреймы) База знаний на машинных носителях информации 14 Определения БАЗА ЗНАНИЙ – совокупность фактов и правил вывода, допускающих логический вывод и осмысленную обработку информации. ИНТЕЛЛЕКТ – это способность подходить к решению какой-либо задачи с учетом имеющегося опыта. 15 Учебны й вопрос 2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ 16 ER-диаграмма вы полнения заказов 17 ER-диаграмма вы полнения проектов 18 ER-диаграмма книжного издательства 19 Определения СУЩНОСТЬ – это множество экземпляров реальных или абстрактных объектов (людей, событий, состояний, идей, предметов и т.п.), обладающих общими атрибутами (характеристиками). АТРИБУТЫ – это данные, описывающие свойства сущности. ОТНОШЕНИЕ – связь между двумя и более сущностями. 20 Пример 21 Преобразование связи «многие ко многим» 22 Модель данных Организация данных Множество допустимых операций над данными (количество и типы объектов модели данных, ограничения на структуру данных) Средства обеспечения логической целостности и достоверности данных (ограничения на значения данных и связи) 23 Пример иерархической модели данны х 24 Пример сетевой модели данны х 25 Учебны й вопрос 3 НОРМАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ДАННЫХ 26 Определение и пример ПЕРВАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА ОТНОШЕНИЯ – все атрибуты отношения являются простыми (неделимыми). Студент = (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дата, Группа) 27 Определение и примеры ВТОРАЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА ОТНОШЕНИЯ – отношение находится в 1НФ, и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа). Студент = (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дата, Группа) Успеваемость = (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дисциплина, Оценка) 28 Определение и примеры ТРЕТЬЯ НОРМАЛЬНАЯ ФОРМА ОТНОШЕНИЯ – отношение находится во 2НФ, и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа. Студент = (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Дата, Группа) 29 Вы воды База данны х – организованная в соответствии с определенны ми правилами и поддерживаемая в памяти компьютера совокупность данны х, характеризую щая актуальное состояние некоторой предметной области и используемая для удовлетворения информационны х потребностей пользователей. Данны е организуются по правилам, предусматриваю щим общие принципы описания, хранения и манипулирования данны ми, и не зависят от программ их обработки. Система управления базами данны х – это комплекс программны х и язы ковы х средств, необходимы х для создания БД, поддержания в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации. Описание базы данны х, вы полненное с использованием естественного язы ка, математических формул, таблиц, графиков и других средств, понятны х всем людям, работаю щих над проектированием базы данны х, назы вают инфологической моделью данны х. 30 Вы воды Для разработки инфологической модели данны х используются диаграммы «сущность-связь», которы е обеспечивают стандартны й способ определения данны х и отношений между ними. Описание, создаваемое администратором базы данны х по инфологической модели данны х, назы вают концептуальной моделью данны х. В процессе разработки концептуальной модели данны х используется, как правило, реляционны й подход, основанны й на представлении предметной области в виде отношений (таблиц). Для обеспечения непротиворечивости и целостности базы данны х, устранения дублирования данны х используется процедура нормализации отношений. Физическое моделирование данны х зачастую скры то от разработчика. 31 Литература Информатика. В 2 т. Т.2. [Электронны й ресурс]: учебник для академического бакалавриата / под ред. В.В. Трофимова. – Электрон. текстовы е данны е. – М.: Юрайт, 2016. – 406 с. – Режим доступа: http://www.biblio-online.ru. – ЭБС «Юрайт». 32