Понятия автоматизированной системы (ас), информационной системы (ис) и автоматизированной информационной системы (аис). Основные принципы аис. Структура аис. Классификация аис.

Определение информационно-логической модели (ИЛМ). Архитектура трехуровнего банка данных. Языки баз данных.

Информационно-логическая модель (ИЛМ) - это совокупность информационных объектов (сущностей) предметной области и связей между ними.

Архитектура трёхуровневого банка данных:

Внутренний - это уровень, наиболее близкий к физическому хранению, т.е. связанный со способами сохранения информации на физических устройствах хранения.

Внешний наиболее близок к пользователям, т.е. он связан со способами представления данных для отдельных пользователей.

Концептуальный уровень - это промежуточный уровень между двумя первыми; другими словами, это центральное управляющее звено, где БД представлена в наиболее общем виде, который объединяет данные, используемые всеми приложениями, работающими с данной БД. Фактически концептуальный уровень отражает обобщенную модель предметной области (объектов реального мира), для которой создавалась БД. Как любая модель, концептуальная модель отражает только существенные, с точки зрения обработки, особенности объектов реального мира.

Языки баз данных - SQL

Понятие модели данных. Разновидности моделей данных.

Модель данных есть формальная теория представления и обработки данных в системе управления базами данных (СУБД), которая включает, по меньшей мере, три аспекта:

1) аспект структуры: методы описания типов и логических структур данных в базе данных;

2) аспект манипуляции: методы манипулирования данными;

3) аспект целостности: методы описания и поддержки целостности базы данных.

Логическая структура данных и операции над данными в иерархической модели.

Иерархические базы данных могут быть представлены как дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй — объекты второго уровня и т. д.

Операции над данными:

Добавить в базу данных новую запись. Для корневой записи обязательно формирование значения ключа.

Изменить значение данных предварительно извлеченной записи. Ключевые данные не должны подвергаться изменениям.

Удалить некоторую запись и все подчиненные ей записи.

Извлечь:

- извлечь корневую запись по ключевому значению, допускается также последовательный просмотр корневых записей;

- извлечь следующую запись (следующая запись извлекается в порядке левостороннего обхода дерева).

Реляционная модель данных. Язык запросов, основанный на реляционном исчислении.

Реляционная модель данных (РМД) — логическая модель данных, прикладная теория построения баз данных, которая является приложением к задачам обработки данных таких разделов математики как теории множеств и логика первого порядка.

Реляционное исчисление - непроцедурный язык. В реляционном исчислении запрос создается путем определения таблицы запроса за один шаг.

Проектирование структуры реляционной базы данных на основе нормализации. Понятие нормализации, декомпозиции отношения. Декомпозиция отношения с сохранением информации.

Нормализация:

первая нормальная форма (1NF);

вторая нормальная форма (2NF);

третья нормальная форма (3NF);

нормальная форма Бойса-Кодда (BCNF);

четвертая нормальная форма (4NF);

пятая нормальная форма, или нормальная форма проекции-соединения (5NF или PJ/NF).

Нормализация отношений – это формальный аппарат ограничений на формирование отношений, которые позволяет устранить дублирование и позволяет обеспечивать не противоречивость хранимых данных в базе данных.

Декомпозиции отношения – это исключение избыточного дублирование в отношениях.

Нормальные формы отношений.

Нормальная форма — свойство отношения в реляционной модели данных, характеризующее его с точки зрения избыточности, которая потенциально может привести к логически ошибочным результатам выборки или изменения данных. Нормальная форма определяется как совокупность требований, которым должно удовлетворять отношение.

Метод сущность-связь. Основные понятия метода: сущность, атрибут сущности, ключ сущности, связь между сущностями, степень связи, класс принадлежности экземпляров сущности, диаграммы ER-экземпляров, диаграммы ER-типа.

Метод сущность-связь называют также методом "ER-диаграмм": во-первых, ER –аббревиатура от слов Essence (сущность) и Relation (связь), во-вторых, метод основан на использовании диаграмм, называемых соответственно диаграммами ER-экземпляров и диаграммами ER-типа.

Сущность – представляет собой объект, информация о котором хранится в БД.

Атрибут сущности – представляет собой свойство сущности.

Ключ сущности – атрибут или набор атрибутов, используемый для идентификации экземпляра сущности.

Связь между сущностями – предполагает зависимость между атрибутами этих сущностей.

Степень связи – является характеристикой связи между сущностями, которая может быть следующих видов: 1:1, 1:М, М:1, М:М.;

Класс принадлежности экземпляров сущности – является обязательным, если все экземпляры этой сущности обязательно участвуют в рассматриваемой связи, в противном случае класс принадлежности сущности является необязательным.

Диаграммы ER-экземпляров - Диаграмма ER-экземпляров показывает, какую конкретно дисциплину (СУБД, C++ и т.д.) ведет каждый из преподавателей.

Диаграммы ER-типа

Назначение и общая структура оператора Select. Варианты записи условий в критерии отбора строк.

SELECT — оператор DML языка SQL, возвращающий набор данных (выборку) из базы данных, удовлетворяющих заданному условию.

Понятия автоматизированной системы (АС), информационной системы (ИС) и автоматизированной информационной системы (АИС). Основные принципы АИС. Структура АИС. Классификация АИС.

Автоматизированной системой (АС) называется система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.

Информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией.

Автоматизированная информационная система (АИС) представляет собой совокупность информации, экономико-математических методов и моделей, технических, программных, технологических средств и специалистов, предназначенная для обработки информации и принятия управленческих решений.

Принципы проектирования АИС:

· Принцип эффективности, т.е. выгоды от новой автоматизированной системы должны быть больше расходов на нее

· Принцип контроля, т.е. информационная система должна обладать механизмами для защиты имущества фирмы, ее данные были бы достаточно надежны для принятия управленческих решений

· Принцип совместимости, т.е. проект системы будет учитывать организационные и человеческие факторы предприятия

· Принцип гибкости требует от системы возможности расширения без проведения больших изменений

· Принцип системности позволяет исследовать объект как единое целое во взаимосвязи всех его элементов. На базе системного подхода применяется и метод моделирования, позволяющий моделировать изучаемые процессы вначале для анализа, а затем и синтеза создаваемых систем

· Принцип развития заключается в непрерывном обновлении функциональных и обеспечивающих составляющих системы

· Принцип стандартизации и унификации предполагает использование уже накопленного опыта в проектировании и внедрении АИС и АИТ посредством программирования типовых элементов, что позволяет сократить затраты на создание АИС и АИТ.

Классификация АИС:

От степени автоматизации

От масштаба системы или по способу автоматизации органов управления:

По функциям системы

По видам автоматизируемых управленческих функций:

По уровню специализации:

По характеру взаимосвязи с внешней информационной средой:

2. Определения банка данных (БнД), предметной области, базы данных (БД) и системы управления базами данных (СУБД). Основные требования к БнД. Компоненты БнД.

Банк данных - это система специальным образом организованных данных (баз данных), программных, технических, языковых, организационно-методических средств, предназначенных для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Определение предметной области является наиболее ответственной частью процесса предварительного определения и планирования проекта.

База данных (БД) – совокупность организованной информации, относящейся к определённой предметной области, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.

Система управления базами данных (СУБД) — совокупность программных и лингвистических средств общего или специального назначения, обеспечивающих управление созданием и использованием баз данных.

Основные требования к БнД:

• адекватность информации состоянию предметной области;

• быстродействие и производительность;

• простота и удобство использования;

• массовость использования;

• защита информации;

• возможность расширения круга решаемых задач.

Компоненты БнД:

1. Базы данных

2. Системы управления базами данных (СУБД)

3. Словаря (справочника) базы данных

3. Основные понятия баз данных: информация, данные, знания. Состав и роли пользователей базы данных.

Информация - сведения о чем либо, независимо от формы их представления.

Данные - представление фактов и идей в формализованном виде, пригодном для передачи и обработки в некотором информационном процессе.

Знания - форма существования и систематизации результатов познавательной деятельности человека.

Состав БД:

Имя поля, Тип поля, Размер поля, Формат, Маска ввода, Подпись, Значение по умолчанию, Условие на значение, Сообщение об ошибке, Обязательное поле, Пустые строки, Индексированное поле.