Создание и применение информационных систем, информационных технологий и средств их обеспечения

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧЕРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» 

Юридический факультет 

Кафедра информационных систем и прикладной математики 

Реферат

По информатике

на тему: «Создание и применение информационных систем, информационных технологий и  средств их обеспечения»

студентки: Кандыбо Анны Александровны

форма обучения очная 3 курс, группа ю-391 

Преподаватель:

Невская В.И.

Защищена «___»____________20__г.

Оценка  «_______________________» 
 
 

                                                        Мурманск

2011

                                           Содержание: 
 

Введение…………………………………………………………………………3 
 

Глава 1. Основные понятия БД и СУБД ………………………..…………….4 

Глава 2. Реляционная структура данных………………………………….…..5 

Глава 3. Реляционная база данных……………………………………...……..6 

Глава 4. Манипулирование реляционными данными…………………….….7 

Заключение………………………………………………………………………8 

 Список  используемой литературы…………………………………………… 
 
 

                                  

             

                   

                                            Введение 

     Основные  идеи  современной информационной  технологии  базируются  на концепции, согласно которой данные должны быть организованы в базы данных  с целью адекватного отображения изменяющегося реального мира и  удовлетворения информационных потребностей  пользователей.  Эти  базы  данных  создаются  и функционируют   под   управлением   специальных   программных    комплексов, называемых системами управления базами данных (СУБД).

    Увеличение объема и структурной  сложности хранимых  данных,  расширение круга   пользователей   информационных    систем    привели    к    широкому распространению  наиболее  удобных  и  сравнительно  простых  для  понимания реляционных (табличных)  СУБД. 

     Для  обеспечения  одновременного  доступа  к данным множества  пользователей,  нередко  расположенных  достаточно  далеко друг  от  друга  и  от  места   хранения   баз   данных,   созданы   сетевые мультипользовательские версии БД основанных на реляционной структуре.

     В  них тем или иным путем решаются специфические проблемы  параллельных  процессов, целостности (правильности) и безопасности данных, а  также  санкционирования доступа. 

    Задачами данной работы являются:

- дать  основные  понятия  баз  данных,  описать  архитектуру  СУБД,

           модели данных;

- раскрыть  модель сущность-связь,  описать   характеристику  связей,

           классификацию сущностей, структуру  первичных  и  внешних   ключей, определить понятие целостности  данных;

- описать  реляционную структуру данных, реляционные  базы  данных  и способы манипулирования ими. 

               

                     Глава 1.  Основные понятия БД и СУБД 

     Восприятие реального мира можно соотнести с последовательностью разных, хотя иногда и  взаимосвязанных,  явлений.  С давних  времен  люди  пытались описать эти явления (даже тогда, когда не могли их понять).  Такое  описание Паскале или Си) размещают нужные им данные в файлах, организуя  их  наиболее удобным для себя образом. При этом одни и те же данные могут иметь в  разных приложениях  совершенно  разную   организацию   (разную   последовательность размещения  в  записи,  разные  форматы  одних  и  тех  же  полей  и  т.п.).

     Обобществить такие данные  чрезвычайно  трудно:  например,  любое  изменение необходимости  изменения  другими  разработчиками  тех   программ,   которые используют записи этого файла.

      Объединяя частные представления о содержимом базы данных, полученные  в результате опроса пользователей, и  свои  представления  о  данных,  которые могут потребоваться в будущих приложениях, АБД  сначала  создает  обобщенное неформальное описание создаваемой базы данных. ¹

     Это описание,  выполненное  с использованием естественного языка, математических формул, таблиц,  графиков других средств, понятных всем людям, работающих над проектированием базы данных, называют инфологической моделью данных.

     Физическая   организация   данных   оказывает   основное   влияние   на эксплуатационные  характеристики  БД.  Разработчики  СУБД  пытаются  создать наиболее производительные физические модели данных, предлагая  пользователям тот или иной инструментарий  для  поднастройки  модели  под конкретную  БД.

     Основными понятиями реляционных баз данных являются тип данных, домен, атрибут, кортеж, первичный ключ и отношение. 
 

                  

                  Глава 2. Реляционная структура данных 

    В конце 60-х годов появились  работы, в которых обсуждались  возможности применения  различных  табличных   дата логических   моделей   данных, т.е. возможности использования привычных и  естественных  способов  представления данных. Наиболее значительной из них была статья сотрудника фирмы  IBM  д-ра Э.Кодда (Codd E.F., A Relational Model of Data for Large Shared Data  Banks. CACM  13:  6,  June  1970),  где,  вероятно, впервые был применен  термин "реляционная модель данных".

    Будучи математиком по образованию   Э.Кодд  предложил  использовать  для обработки  данных  аппарат  теории   множеств   (объединение,   пересечение, разность, декартово  произведение).  Он  показал,  что  любое  представление данных сводится к совокупности двумерных таблиц особого вида,  известного  в математике как отношение – relation (англ.).

    Наименьшая единица данных реляционной  модели – это отдельное  атомарное (неразложимое) для данной модели значение данных. Так,  в  одной  предметной области фамилия, имя и отчество могут рассматриваться как  единое  значение, а в другой – как три различных значения.

    Доменом называется множество  атомарных значений одного и того же  типа. Смысл доменов состоит в следующем. Если значения двух атрибутов  берутся  из одного и того же домена, то, вероятно, имеют смысл  сравнения,  использующие эти два атрибута (например, для организации  транзитного  рейса  можно  дать запрос "Выдать рейсы, в  которых  время  вылета  из  Москвы  в  Сочи  больше времени  прибытия  из  Архангельска  в  Москву").  Если  же  значения   двух атрибутов берутся из различных доменов, то их  сравнение,  вероятно,  лишено смысла: стоит ли сравнивать номер рейса со стоимостью билета?  Отношение  на доменах D1, D2, ..., Dn  (не  обязательно,  чтобы  все  они  были  различны) состоит из заголовка и  тела.

     Каждое отношение обладает хотя бы одним возможным ключом, поскольку  по меньшей  мере  комбинация   всех   его   атрибутов   удовлетворяет   условию уникальности. Один из  возможных  ключей  (выбранный  произвольным  образом) принимается за его первичный  ключ.  Остальные  возможные  ключи,  если  они есть, называются альтернативными ключами.

                     

                                3. Реляционная база данных 

    Реляционная база данных –  это совокупность  отношений,  содержащих  всю информацию,  которая  должна  храниться  в  БД.  Однако  пользователи  могут воспринимать такую базу данных как совокупность таблиц.

1. Каждая  таблица состоит из однотипных строк и имеет уникальное имя.

2.  Строки  имеют  фиксированное   число   полей   (столбцов)   и   значений (множественные поля и повторяющиеся группы  недопустимы).  Иначе  говоря, в каждой позиции отличаются друг от друга хотя  бы  единственным  значением, что таблицы на пересечении строки и столбца всегда имеется в точности  одно значение или ничего.

3. Строки  таблицы  обязательно  возможно  однозначно  идентифицировать в  любую строку такой таблицы.

4. Столбцам  таблицы однозначно  присваиваются  имена,  и в каждом  из  них размещаются однородные значения  данных  (даты,  фамилии,  целые  числа  или денежные суммы).

5. Полное  информационное содержание базы  данных представляется в виде  явных значений  данных,  и такой метод представления  является  единственным.  В частности, не существует каких-либо  специальных  "связей"  или  указателей, соединяющих одну таблицу с другой.

6. При  выполнении  операций  с  таблицей  ее  строки  и  столбцы   можно обрабатывать  в  любом  порядке   безотносительно   к   их   информационному содержанию. Этому способствует наличие имен таблиц и их  столбцов,  а  также возможность выделения любой их строки или любого набора строк  с  указанными признаками. 
 
 
 
 

          

           Глава 4. Манипулирование реляционными данными

   

     Стремление  к  минимизации  числа  таблиц  для  хранения  данных  может привести к возникновению различных проблем при их обновлении  и будут даны рекомендации по разбиению некоторых больших таблиц на  несколько  маленьких.

Но как  сформировать требуемый ответ, если нужные для него данные хранятся  в разных таблицах?

    Предложив реляционную модель  данных, Э.Ф.Кодд создал и  инструмент  для удобной работы с отношениями – реляционную  алгебру.  Каждая  операция  этой алгебры использует одну или  несколько  таблиц  (отношений)  в  качестве  ее операндов  и  продуцирует  в  результате  новую  таблицу,   т.е.   позволяет "разрезать" или "склеивать" таблицы.

    Созданы языки  манипулирования   данными,  позволяющие реализовать всеоперации реляционной алгебры и практически любые  их  сочетания.  Среди  них наиболее распространены SQL (Structured Query Language  – структуризованный язык  запросов)  и  QBE  (Quere-By-Example  – запросы по  образцу). ²

     Оба относятся к языкам очень высокого уровня,  с  помощью  которых  пользователь указывает,  какие  данные  необходимо  получить,  не  уточняя  процедуру  их получения. 
 
 
 
 
 
 

                                      Заключение 

    На  сегодняшний  день   реляционные   базы   данных   остаются   самыми распространенными, благодаря своей простоте и  наглядности  как в процессе создания так и на пользовательском уровне.

Основным  достоинством реляционных  баз  данных  совместимость  с  самым популярным языком запросов  SQL. С помощью единственного  запроса  на   этом языке можно соединить несколько таблиц во временную таблицу  и  вырезать  из нее требуемые строки и столбцы (селекция и  проекция).

  Так   как  табличная структура реляционной базы данных интуитивно понятна пользователям,  то  и язык SQL является простым и легким для изучения. 

     Реляционная  модель  имеет  солидный теоретический  фундамент,  на  котором  были  основаны  эволюция  и реализация реляционных баз данных. На волне популярности, вызванной  успехом реляционной модели, SQL стал основным языком для реляционных баз данных.

      В  процессе  анализа  вышеизложенной  информации  выявлены  следующие недостатки рассмотренной модели баз данных:

     - так как все поля одной таблицы должны содержать постоянное  число полей   заранее   определенных   типов,   приходится    создавать дополнительные таблицы,  учитывающие  индивидуальные  особенности  элементов,  при  помощи  внешних  ключей.  Такой  подход   сильно усложняет создание сколько-нибудь  сложных  взаимосвязей  в  базе данных;