Часть реального мира подлежащая изучению с целью создания базы данных (4 видео)

Часть реального мира подлежащая изучению с целью создания базы данных

Развитие вычислительной техники осуществлялось по двум основным направлениям:

применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов;
использование средств вычислительной техники в информационных системах.

Информационная система – это совокупность программно-аппаратных средств, способов и людей, которые обеспечивают сбор, хранение, обработку и выдачу информации для решения поставленных задач. На ранних стадиях использования информационных систем применялась файловая модель обработки. В дальнейшем в информационных системах стали применяться базы данных. Базы данных являются современной формой организации, хранения и доступа к информации. Примерами крупных информационных систем являются банковские системы, системы заказов железнодорожных билетов и т.д.

База данных – это интегрированная совокупность структурированных и взаимосвязанных данных, организованная по определенным правилам, которые предусматривают общие принципы описания, хранения и обработки данных. Обычно база данных создается для предметной области.

Предметная область – это часть реального мира, подлежащая изучению с целью создания базы данных для автоматизации процесса управления.

Наборы принципов, которые определяют организацию логической структуры хранения данных в базе, называются моделями данных.

Существуют 4 основные модели данных – списки (плоские таблицы), реляционные базы данных, иерархические и сетевые структуры.

В течение многих лет преимущественно использовались плоские таблицы (плоские БД) типа списков в Excel. В настоящее время наибольшее распространение при разработке БД получили реляционные модели данных. Реляционная модель данных является совокупностью простейших двумерных таблиц – отношений (англ. relation),т.е. простейшая двумерная таблица определяется как отношение (множество однотипных записей объединенных одной темой).

От термина relation (отношение) происходит название реляционная модель данных. В реляционных БД используется несколько двумерных таблиц, в которых строки называются записями, а столбцы полями, между записями которых устанавливаются связи. Этот способ организации данных позволяет данные (записи) в одной таблице связывать с данными (записями) в других таблицах через уникальные идентификаторы (ключи) или ключевые поля.

Основные понятия реляционных БД: нормализация, связи и ключи

1. Принципы нормализации:

В каждой таблице БД не должно быть повторяющихся полей;
В каждой таблице должен быть уникальный идентификатор (первичный ключ);
Каждому значению первичного ключа должна соответствовать достаточная информация о типе сущности или об объекте таблицы (например, информация об успеваемости, о группе или студентах);
Изменение значений в полях таблицы не должно влиять на информацию в других полях (кроме изменений в полях ключа).

2. Виды логической связи.

Связь устанавливается между двумя общими полями (столбцами) двух таблиц. Существуют связи с отношением «один-к-одному», «один-ко-многим» и «многие-ко-многим».

Отношения, которые могут существовать между записями двух таблиц:

один – к — одному, каждой записи из одной таблицы соответствует одна запись в другой таблице;
один – ко — многим, каждой записи из одной таблицы соответствует несколько записей другой таблице;
многие – к — одному, множеству записей из одной таблице соответствует одна запись в другой таблице;
многие – ко — многим, множеству записей из одной таблицы соответствует несколько записей в другой таблице.

Тип отношения в создаваемой связи зависит от способа определения связываемых полей:

Отношение «один-ко-многим» создается в том случае, когда только одно из полей является полем первичного ключа или уникального индекса.
Отношение «один-к-одному» создается в том случае, когда оба связываемых поля являются ключевыми или имеют уникальные индексы.
Отношение «многие-ко-многим» фактически является двумя отношениями «один-ко-многим» с третьей таблицей, первичный ключ которой состоит из полей внешнего ключа двух других таблиц

3. Ключи. Ключ – это столбец (может быть несколько столбцов), добавляемый к таблице и позволяющий установить связь с записями в другой таблице. Существуют ключи двух типов: первичные и вторичные или внешние.

Первичный ключ – это одно или несколько полей (столбцов), комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице. Первичный ключ не допускает значений Null и всегда должен иметь уникальный индекс. Первичный ключ используется для связывания таблицы с внешними ключами в других таблицах.

Внешний (вторичный) ключ — это одно или несколько полей (столбцов) в таблице, содержащих ссылку на поле или поля первичного ключа в другой таблице. Внешний ключ определяет способ объединения таблиц.

Из двух логически связанных таблиц одну называют таблицей первичного ключа или главной таблицей, а другую таблицей вторичного (внешнего) ключа или подчиненной таблицей. СУБД позволяют сопоставить родственные записи из обеих таблиц и совместно вывести их в форме, отчете или запросе.

Существует три типа первичных ключей: ключевые поля счетчика (счетчик), простой ключ и составной ключ.

Поле счетчика (Тип данных «Счетчик»). Тип данных поля в базе данных, в котором для каждой добавляемой в таблицу записи в поле автоматически заносится уникальное числовое значение.

Простой ключ. Если поле содержит уникальные значения, такие как коды или инвентарные номера, то это поле можно определить как первичный ключ. В качестве ключа можно определить любое поле, содержащее данные, если это поле не содержит повторяющиеся значения или значения Null.

Составной ключ. В случаях, когда невозможно гарантировать уникальность значений каждого поля, существует возможность создать ключ, состоящий из нескольких полей. Чаще всего такая ситуация возникает для таблицы, используемой для связывания двух таблиц многие — ко — многим.

Необходимо еще раз отметить, что в поле первичного ключа должны быть только уникальные значения в каждой строке таблицы, т.е. совпадение не допускается, а в поле вторичного или внешнего ключа совпадение значений в строках таблицы допускается.

Если возникают затруднения с выбором подходящего типа первичного ключа, то в качеcтве ключа целесообразно выбрать поле счетчика.

Программы, которые предназначены для структурирования информации, размещения ее в таблицах и манипулирования данными называются системами управления базами данных ( СУБД). Другими словами СУБД предназначены как для создания и ведения базы данных, так и для доступа к данным. В настоящее время насчитывается более 50 типов СУБД для персональных компьютеров. К наиболее распространенным типам СУБД относятся: MS SQL Server, Oracle, Informix, Sybase, MS Access и т. д.

Содержание

Создание БД. Этапы проектирования
Презентация по базам данных на тему «Понятие базы данных. Модели данных»
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации
Оставьте свой комментарий
Подарочные сертификаты
Развитие информационных технологий — тест 3
🎦 Видео

Создание БД. Этапы проектирования

Создание БД начинается с проектирования.

Этапы проектирования БД:

исследование предметной области;
анализ данных (сущностей и их атрибутов);
определение отношений между сущностями и определение первичных и вторичных (внешних) ключей.

В процессе проектирования определяется структура реляционной БД (состав таблиц, их структура и логические связи). Структура таблицы определяется составом столбцов, типом данных и размерами столбцов, ключами таблицы.

К базовым понятиями модели БД «сущность – связь» относятся: сущности, связи между ними и их атрибуты (свойства).

Сущность – любой конкретный или абстрактный объект в рассматриваемой предметной области. Сущности – это базовые типы информации, которые хранятся в БД (в реляционной БД каждой сущности назначается таблица). К сущностям могут относиться: студенты, клиенты, подразделения и т.д. Экземпляр сущности и тип сущности — это разные понятия. Понятие тип сущности относится к набору однородных личностей, предметов или событий, выступающих как целое (например, студент, клиент и т.д.). Экземпляр сущности относится, например, к конкретной личности в наборе. Типом сущности может быть студент, а экземпляром – Петров, Сидоров и т. д.

Атрибут – это свойство сущности в предметной области. Его наименование должно быть уникальным для конкретного типа сущности. Например, для сущности студент могут быть использованы следующие атрибуты: фамилия, имя, отчество, дата и место рождения, паспортные данные и т.д. В реляционной БД атрибуты хранятся в полях таблиц.

Связь – взаимосвязь между сущностями в предметной области. Связи представляют собой соединения между частями БД (в реляционной БД – это соединение между записями таблиц).

Сущности – это данные, которые классифицируются по типу, а связи показывают, как эти типы данных соотносятся один с другим. Если описать некоторую предметную область в терминах сущности – связь, то получим модель сущность — связь для этой БД.

Рассмотрим предметную область: Деканат (Успеваемость студентов).

В БД «Деканат» должны храниться данные о студентах, группах студентов, об оценках студентов по различным дисциплинам, о преподавателях, о стипендиях и т.д. Ограничимся данными о студентах, группах студентов и об оценках студентов по различным дисциплинам. Определим сущности, атрибуты сущностей и основные требования к функциям БД с ограниченными данными.

Основными предметно-значимыми сущностями БД «Деканат» являются: Студенты, Группы студентов, Дисциплины, Успеваемость.

Основные предметно-значимые атрибуты сущностей:

студенты – фамилия, имя, отчество, пол, дата и место рождения, группа студентов;
группы студентов – название, курс, семестр;
дисциплины – название, количество часов;
успеваемость – оценка, вид контроля.

Основные требования к функциям БД:

выбрать успеваемость студента по дисциплинам с указанием общего количества часов и вида контроля;
выбрать успеваемость студентов по группам и дисциплинам;
выбрать дисциплины, изучаемые группой студентов на определенном курсе или определенном семестре.

Из анализа данных предметной области следует, что каждой сущности необходимо назначить простейшую двумерную таблицу (отношения). Далее необходимо установить логические связи между таблицами. Между таблицами Студенты и Успеваемость необходимо установить такую связь, чтобы каждой записи из таблицы Студенты соответствовало несколько записей в таблице Успеваемость, т.е. один – ко – многим, так как у каждого студента может быть несколько оценок.

Логическая связь между сущностями Группы – Студенты определена как один – ко – многим исходя из того, что в группе имеется много студентов, а каждый студент входит в состав одной группе. Логическая связь между сущностями Дисциплины – Успеваемость определена как один – ко – многим, потому что по каждой дисциплине может быть поставлено несколько оценок различным студентам.

На основе вышеизложенного составляем модель сущность – связь для БД «Деканат»

— стрелка является условным обозначением связи: один – ко – многим.

Для создания БД необходимо применить одну из известных СУБД, например СУБД Access.

Видео:Создание простой базы данных в MS Access и простые SQL запросыСкачать

Презентация по базам данных на тему «Понятие базы данных. Модели данных»

Описание презентации по отдельным слайдам:

Основные понятия теории баз данных Технология разработки и защиты баз данных

Данные Представление фактов, понятий или инструкций в форме, приемлемой для общения, интерпретации, или обработки человеком или с помощью автоматических средств ISO/IEC/IEEE 24765-2010

ISO International Organization for Standardization Международная организация, занимающаяся выпуском стандартов

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers I triple E — «Ай трипл и» Международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники Мировой лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике, электротехнике и аппаратному обеспечению вычислительных систем и сетей

База данных БД Структура, содержащая данные, их описания и связи Самостоятельный информационный ресурс, который может многократно использоваться различными приложениями

Система управления базами данных СУБД Database Management System Инструментальная программная среда, обеспечивающая создание баз данных, их обновление, доступ к базам данных и их использование

Жизненный цикл ПО ЖЦ Период времени, который начинается с момента принятия решения о необходимости создания программного продукта и заканчивается в момент его полного изъятия из эксплуатации

Стандарты ЖЦ ПО ГОСТ 34.601-90 ISO/IEC 12207:2008 «System and software engineering — Software life cycle processes» ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207-2010 Информационная технология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненного цикла программных средств

Жизненный цикл БД Процедура создания концептуальной схемы базы данных, определения данных, включаемых в базу данных, создание программ обновления и обработки данных

Этапы ЖЦ БД Предварительное планирование Проверка осуществимости Определение требований Концептуальное проектирование Реализация Оценка работы и поддержка базы данных

1. Предварительное планирование В процессе разработки стратегического плана Установка связи между текущими приложениями Определение, как используется информация приложений Определение будущих требований к системе Документирование информации в виде обобщенной концептуальной модели данных

2. Проверка осуществимости Технологическая Есть ли технология, необходимая для реализации запланированной БД? Операционная Есть ли персонал, средства и эксперты, необходимые для успешного осуществления плана создания БД? Экономическая целесообразность Окупается ли запланированная система? Можно ли измерить издержки и выгоду?

3.Определение требований выбор целей базы данных выяснение информационных потребностей различных отделов и руководителей компании и требований к оборудованию и программному обеспечению

4.Концептуальное проектирование Создание концептуальной схемы БД Разработка спецификации в той степени, которая требуется для перехода к реализации Создание подробных моделей пользовательских представлений данных Интеграция их в концептуальную модель, фиксирующую все элементы корпоративных данных, которые будет содержать БД

5. Реализация БД Выбор и приобретение СУБД Превращение концептуальной модели в проект реализации БД Создание словаря данных Наполнение БД данными Создание прикладных программ Обучение пользователей

6.Оценка работы и поддержка БД Опрос пользователей для выяснения, какие информационные потребности остались неучтенными Внесение необходимых изменений Обеспечение поддержки системы путем внесения изменений и добавления новых программ и элементов данных

Классификация баз данных Технология разработки и защиты баз данных

Классификация лат. classic ‒ разряд и facere ‒ делать разновидность деления объёма понятия по определённому основанию (признаку, критерию), при котором объём родового понятия (класс, множество) делится на виды (подклассы, подмножества), а виды, в свою очередь делятся на подвиды и т.д.

Классификация БД По форме представления информации По характеру организации данных По типу используемой модели По типу хранимой информации По характеру организации хранения данных и обращения к ним

Базы данных Локальные Централизованные Распределённые

Модели данных Технология разработки и защиты баз данных

Модель Абстрактное представление реальности в какой-либо форме математической физической символической графической дескриптивной предназначенное для представления определённых аспектов этой реальности и позволяющее получить ответы на изучаемые вопросы

Модель данных Data Model Совокупность структур данных и операций по их обработке Наглядное представление структуры объектов и установленных между ними связи Логическая структура данных, которая представляет присущие этим данным свойства, независимые от аппаратного и программного обеспечения и не связанные с функционированием компьютера

Моделирование данных Информационное Физическое Концептуальное Логическое Оптимизация физич. организации данных в аппаратной среде Моделирование доступа к данным

Модели Иерархические Сетевые Реляционные

Иерархическая модель Древовидная модель Упорядоченный набор элементов. Исходные элементы порождают другие элементы, причем эти элементы в свою очередь порождают следующие элементы Каждый потомок имеет только одного родителя

Иерархическая модель Поддерживает отношение данных типа один ко многим

Иерархическая модель Автоматическая поддержка целостности ссылок между предками и потомками Основное правило: Никакой потомок не может существовать без своего родителя Недостаток ‒ необходимость использования той иерархии, которая была заложена в основу при проектировании

Сетевая модель Расширение иерархического подхода Каждый потомок может иметь более одного родителя Достоинство: сетевая модель не связана одной иерархией, по данным можно перемещаться, исследовать и запрашивать их всевозможными способами Недостаток: для составления запроса необходимо глубоко вникнуть в структуру БД и выработать механизм навигации

Сетевая модель Посещение спортивных секций студентами одной группы

Реляционная модель англ. relation ‒ отношение, зависимость, связь Основана на математическом понятии «отношение» Принципы были сформулированы в 1969-1970 годах Э. Ф. Коддом

Эдгар Франк Кодд Британский учёный Создал реляционную модель данных 1970 ‒ A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks 1985 ‒ 12 правил для реляционных БД 1981 ‒ Премия Тьюринга 1923  2003

Реляционная модель Структурный аспект Данные в БД ‒ набор отношений Аспект целостности Отношения отвечают условиям целостности уровня домена, уровня отношения и уровня базы данных. Аспект обработки Поддерживаются операторы манипулирования отношениями

Объектно-ориентированная Данные моделируются в виде объектов, их атрибутов, методов и классов Рекомендована для случаев, когда требуется высокопроизводительная обработка данных, имеющих сложную структуру.

Предметная область Целенаправленная первичная трансформация картины внешнего мира в некоторую умозрительную картину, определенная часть которой фиксируется в ИС в качестве алгоритмической модели фрагмента действительности

Предметная область Часть реального мира, рассматриваемая в пределах данного контекста Часть реального мира, подлежащая изучению с целью создания базы данных для автоматизации процесса управления

Курс повышения квалификации

Дистанционное обучение как современный формат преподавания

Курс профессиональной переподготовки

Информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Курс профессиональной переподготовки

Математика и информатика: теория и методика преподавания в образовательной организации

Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей

Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик

Максимова Оксана ГеннадьевнаНаписать 117 13.07.2020

Номер материала: ДБ-1244248

Международная дистанционная олимпиада Осень 2021

13.07.2020 0

Не нашли то что искали?

Вам будут интересны эти курсы:

Оставьте свой комментарий

Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.

Рособрнадзор проведет исследование качества образования в школах

Время чтения: 2 минуты

Стартовал Всероссийский конкурс «Лучшая столовая школы»

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор оставил за регионами решение о дополнительных школьных каникулах

Время чтения: 1 минута

В Москве увеличат зарплату педагогам

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор рассчитывает, что экспресс-тесты на ковид в школах помогут избежать удаленки

Время чтения: 1 минута

Рособрнадзор планирует вернуть обязательную сдачу ЕГЭ по базовой математике

Время чтения: 1 минута

Подарочные сертификаты

Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.

Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.

Видео:Учим Базы Данных за 1 час! #От ПрофессионалаСкачать