УЧЕБНЫЙ ПРАКТИКУМ НА КОМПЬЮТЕРЕ

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА В широком смысле информационная система есть совокупность технического, программного и организационного обеспечения, а также персонала, предназначенная для того, чтобы своевременно обеспечивать надлежащих людей надлежащей информацией. Так же в достаточно широком смысле трактует понятие информационной системы Федеральный закон РФ от 27 июля 2006 г. N 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»: «информационная система совокупность содержащейся в базах данных информации и обеспечивающих ее обработку информационных технологий и технических средств».

БАЗА ДАННЫХ БД (в шир. см.)– это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области Например: * база данных поликлиники (медицина), * база данных по видеофильмам (видеотека), * база данных салона красоты и т.д. В этом определении отсутствует упоминание о персональном компьютере. Например: врач может считать базой данных картотеку своего кабинета, которую он ведет на бумажных или картонных карточках и хранит на стеллажах или в коробках.

БАЗА ДАННЫХ БД (Data base) – организованная совокупность данных, предназначенная для хранения во внешней памяти ЭВМ, обновления и использования. Базу данных нужно рассматривать как информационную модель некоторой реальной системы, которую называют предметной областью базы данных и информационной системы. Обращение к базам данных осуществляется с помощью системы управления базами данных (СУБД).

ИНФОРМАЦИОННАЯ СИСТЕМА ИС на основе СУБД можно изобразить схемой: ПользовательПК Прикладные программы, запросы, формы и т.д. СУБДБазы данных

ФУНКЦИИ, КОТОРЫЕ ВЫПОЛНЯЕТ ИС НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННОЙ СУБД: Ввод информации в БД и обеспечение его логического контроля. Исправление информации. Удаление устаревшей информации. Контроль целостности и непротиворечивости данных. Защита данных от разрушения (СУБД должна иметь средства защиты данных от выключения электропитания, сбоев оборудования и других аварийных ситуаций, а также возможности последующего восстановления информации). Поиск информации с необходимыми свойствами. Автоматическое упорядочивание информации в соответствии с требованиями человека. Обеспечение коллективного доступа к данным. Защита от несанкционированного доступа (не только ввод новой информации, но даже ее просмотр должны быть разрешены только тем пользователям, у которых есть соответствующие права). Удобный и интуитивно понятный пользователю интерфейс.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Предметная область ИС. Под предметной областью понимается часть реального мира, отражаемая в базе данных информационной системы. Например, если информационная система предназначена для обслуживания читателей большой библиотеки, то предметной областью является библиотечный фонд книг и периодических изданий. Если информационная система обслуживает пассажиров железной дороги, предоставляя им любую информацию о маршрутах поездов, времени движения, наличии билетов и т.п., то предметной областью является система пассажирских перевозок по железной дороге.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ Инфологическая модель предметной области - системное описание предметной области, объединяющее представления пользователей ИС о составе и структуре предметной области. Система управления базами данных (СУБД) программное обеспечение, предназначенное для создания и использования баз данных. Модель данных (схема базы данных или даталогическая модель) описание структуры организации данных в базе данных, ориентированное на тип используемой СУБД.

П РОЦЕСС СОЗДАНИЯ ИС СОСТОИТ ИЗ СЛЕДУЮЩИХ ОСНОВНЫХ ЭТАПОВ. Системный анализ. Техническое задание. Определяются цели, задачи, требования. Результат- инфологическая модель. Исследование существующих аналогов создаваемой системы и методов, используемых в их работе. Выбор СУБД, которая будет использована для создания базы данных и реализации приложений. Разработка даталогической модели данных, отражающей инфологическую модель, построенную на первом этапе, и ориентированной на тип выбранной СУБД (разработка структур данных: определение полей, выбор уникальных полей, назначение связей между таблицами, разработка структуры системы, разработка математических моделей функционирования системы, проработка каждой подсистемы вплоть до достижения элементарного уровня, определенного целями разработки). Создается структура базы данных и осуществляется ввод данных. Следующий этап разработка приложений. Создание алгоритмов, на основе разработанных математических моделей. Пишутся программы, которые обеспечивают информационные потребности пользователей. Тестирование отдельных модулей и системы в целом. Внедрение: организация аппаратной структуры информационной системы на месте ее функционирования; установка программного обеспечения (ПО) информационной системы и тестирование его пользователями; доработка ПО на основе возникших в ходе тестирования дополнительных требований; после достижения информационной системой стабильного состояния, формулируется заключение о достигнутых целях и необходим ли новый цикл разработки.

ОБЪЕКТЫ, АТРИБУТЫ И СВЯЗИ В теории БД объекты реального мира часто называют сущностями, данные об объектах – атрибутами. Объект, атрибут и связь фундаментальные понятия автоматизированной информационной системы (АИС). Сущность (или объект) – это нечто существующее и различимое, т.е. объектом можно назвать то "нечто", для которого существуют название и способ отличать один подобный объект от другого. Например, каждый город это объект. Объектами являются также человек, группа в институте, фирма, сплав, химическое соединение и т.д. Объектами могут быть не только материальные предметы, но и более абстрактные понятия, отражающие реальный мир. Например, события, произведения искусства: книги, театральные постановки, кинофильмы; правовые нормы, философские теории и проч. Группа всех подобных обобъектов образует класс обобъектов. Конкретный объект в такой группе называют экземпляром объекта.

ОБЪЕКТЫ, АТРИБУТЫ И СВЯЗИ Информационная система оперирует классами обобъектов, выделенными применительно к данной предметной области, используя при этом конкретные значения атрибутов (данных) тех или иных экземпляров объекта. Атрибут (или данное) это некоторый показатель (параметр, признак, свойство), который характеризует некий объект и принимает для конкретного экземпляра объекта некоторое числовое, текстовое или иное значение. Например, возьмем в качестве класса обобъектов города России. Название города это атрибут, принимающий текстовые значения (Тамбов, Красноярск, Кострома). Численность населения, территория числовые атрибуты, фамилия мэра текстовый атрибут и т.д. В дальнейшем вместо термина "атрибут" мы будем чаще всего использовать термин баз данных – "поле".

КАК СТРУКТУРИРОВАТЬ ДАННЫЕ Необходимо показать компьютеру, каким образом нужно представлять эти атрибуты, т.е. нужно приспособить форматы и значения к нуждам автомата, чтобы устранить произвол в представлении длины и значении – структурировать. Структурирование – это введение каких-то соглашений о способах представления данных. При выборе атрибута необходимо присвоить ему и сообщить системе точное название (имя), с помощью которого в дальнейшем можно манипулировать значениями атрибутов. Кроме того, нужно определить и сообщить системе тип атрибута – текстовое, числовое и т.д. Не следует смешивать "Имя атрибута " и "Значение атрибута". Имя атрибута в системе только одно (например: Год_рожд).

С ВОЙСТВА ПОЛЕЙ ТАБЛИЦ БАЗ ДАННЫХ СУБД M ICROSOFT A CCESS. Имя поля определяет, как следует обращаться к данным этого поля при автоматических операциях с базой. Тип поля определяет множество значений, которые поле может принимать, и множество операций, которые можно выполнять над этими значениями. Размер поля определяет предельную длину (в символах) данных, которые могут размещаться в данном поле. Формат поля определяет способ форматирования данных в ячейках, принадлежащих полю. Маска ввода средство автоматизации ввода данных, определяет форму, в которой вводятся данные в поле. Подпись определяет заголовок столбца таблицы для данного поля. Если подпись не указана, то в качестве заголовка используется Имя поля. Значение по умолчанию вводится в ячейки поля автоматически. Условие на значение ограничение, используемое для проверки правильности ввода данных. Сообщение об ошибке текстовое сообщение, которое автоматически выдается при попытке ввода в поле ошибочных данных, если задано свойство Условие на значение. Обязательное поле свойство, определяющее обязательность заполнения данного поля при наполнении базы; Пустые строки свойство, разрешающее ввод пустых строковых данных. Индексированное поле если поле обладает этим свойством, все операции поиска и сортировки существенно ускоряются. Для индексированных полей можно сделать так, что значения в записях будут проверяться по этому полю на наличие повторов, что позволяет автоматически исключить дублирование данных.

ТИПЫ ДАННЫХ: Текстовый тип данных для хранения неформатированного текста определенного размера, но не более 255 символов. Поле Мемо специальный тип данных для хранения больших объемов текста (до символов). Числовой тип данных для хранения действительных чисел. Дата/время для хранения дат и времени. Денежный тип данных для хранения денежных сумм. Счетчик специальный тип данных для уникальных (не повторяющихся в поле) натуральных чисел с автоматическим наращиванием. Естественное использование для порядковой нумерации записей. Значения полей этого типа редактировать вручную нельзя. Логический данные могут принимать только два значения ( Да или Нет). Поле объекта OLE специальный тип данных, предназначенный для хранения обобъектов OLE, например мультимедийных. Реально такие объекты в таблице не хранятся, хранятся только указатели на них. Гиперссылка специальное поле для хранения адресов URL для Web- o6 объектов Интернета. При щелчке на ссылке автоматически происходит запуск браузера и воспроизведение объекта в его окне. Мастер подстановок это объект, настройкой которого можно автоматизировать ввод данных в поле так, чтобы не вводить их вручную, а выбирать из раскрывающегося списка.

МОДЕЛИ ДАННЫХ Существуют 3 структуры (или модели) данных: иерархическая; сетевая; реляционная. В иерархической модели каждый подчиненный элемент обладает одним и только одним исходным элементом (т.е. имеет только одного "родителя"). Отличие сетевой структуры от иерархической заключается в том, что каждый элемент в сетевой структуре может быть связан с любым другим элементом.

П РИМЕР ИЕРАРХИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ

П РИМЕР СЕТЕВОЙ СТРУКТУРЫ БД

Р ЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ Основная идея реляционного подхода состоит в том, чтобы представить произвольную структуру данных в виде простой двухмерной таблицы или, как говорят, нормализовать структуру. Нормализация это краткое название процесса прохода по веткам иерархического, или сетевого, дерева с целью разместить "листочки" со всеми их узлами и ветками в отдельных строках таблицы.

Р ЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ ДАННЫХ РМ ориентирована на организацию данных в виде двумерных таблиц. Каждая реляционная таблица обладает следующими свойствами: каждый элемент таблицы – один элемент данных; все элементы отдельного столбца имеют одинаковый тип (числовой, символьный и т.д.) и длину; каждый столбец имеет уникальное имя; одинаковые строки в таблице отсутствуют; порядок следования строк и столбцов может быть произвольным

ПРИМЕР Реляционной таблицей можно представить информацию о студентах, обучающихся в ВУЗе. зачетки Фамилия ИмяОтчество Дата рождения Группа 16493Сергеев ПетрМихайлович Петрова АннаВладимировна Анохин АндрейБорисович Каждая таблица имеет поле, значение которого однозначно определяет соответствующую запись, оно называется ключом (ключевым полем). Если запись однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица имеет составной ключ. * В примере, ключевым полем таблицы является " зачетки".

Чтобы связать две реляционные таблицы, необходимо ввести в структуру первой таблицы ключ второй таблицы – внешний ключ СТУДЕНТ (Номер, Фамилия, Имя, Отчество, Пол, Дата рождения, Группа); СЕССИЯ (Номер, Оценка 1, Оценка 2, Оценка 3, Оценка 4, Результат); СТИПЕНДИЯ (Результат, Процент).

ПЕРВИЧНЫЙ КЛЮЧ ТАБЛИЦЫ Каждая запись в таблице должна иметь первичный ключ, т.е. идентификатор (или адрес), значение которого однозначно определяет эту и только эту запись. Таким образом, указание первичного ключа – это единственный способ отличить один экземпляр объекта от другого.

С ВЯЗИ МЕЖДУ ТАБЛИЦАМИ Один-ко-Многим Один-к-Одному Многие-ко-Многим

С ВЯЗИ МЕЖДУ ТАБЛИЦАМИ Один-ко-Многим - каждому значению первичного ключа в главной таблице соответствует одна, ни одной или несколько записей в подчиненной таблице Один-к-Одному - каждому значению первичного ключа в главной таблице соответствует одна или ни одной записи в подчиненной таблице Многие-ко-Многим - запись из одной таблицы связывается с несколькими записями другой таблицы, а запись из второй таблицы связывается с несколькими записями в первой таблице.

ФОРМА это объект, предназначенный в основном для ввода данных, отображения их на экране или управления работой приложения. Формы намного удобнее таблиц, если возникает необходимость автоматизировать работу с данными или повысить наглядность при работе с ними.

ФОРМЫ ПРЕДСТАВЛЯЮТ : управлять представлением данных на экране, а также легко изменять это представление (изменять цветовое оформление, оформлять тенями, изменять форматы данных, включать такие элементы, как поля со списком, текстовые поля, флажки, переключатели и т.д.); используя макросы, выполнять разнообразное редактирование данных; связывать несколько форм или отчетов, запускать это связывание путем нажатия командных кнопок в формах; настраивать меню.

ЗАПРОС объект, позволяющий пользователю получить нужные данные из одной или нескольких таблиц. Запросы являются наилучшим способом выделения данных, необходимых для решения определенной задачи. Одно из преимуществ запросов состоит в том, что они позволяют достаточно быстро отобрать необходимые данные из нескольких связанных таблиц. Но запросы полезны и при работе с одной таблицей.

ОТЧЕТ объект, предназначенный для формирования, вычисления итогов и печати выбранных данных. Прежде чем выводить отчет на принтер, его предварительно можно просмотреть на экране. Отчеты представляют собой наилучшее средство представления информации из базы данных в виде печатного документа. Преимущества: представляют широкие возможности для группировки и вычисления промежуточных и общих итогов для больших наборов данных; позволяют красиво оформлять информацию, необходимую для ведения бизнеса.

В ОЗМОЖНОСТИ ОТЧЕТА : для обеспечения иерархического представления данных можно задать до 10 уровней группировки; для каждой из групп можно задать отдельные заголовки и примечания; можно производить сложные вычисления не только внутри группы или набора строк, но и по нескольким группам одновременно; в дополнение к верхнему и нижнему колонтитулу можно задать заголовок и примечание для всего отчета; возможно оформление отчета рисунками, диаграммами; возможно внедрять в отчет подчиненные отчеты или подчиненные формы.

ВОПРОСЫ НА ЗАЧЕТ Понятие базы данных. Понятия предметной области, объекта, класса обобъектов, атрибутов БД. Классификация моделей баз данных. Примеры. Реляционная база данных: Элементы таблицы. Общее понятие и назначение ключей. Понятие первичного ключа. Реализация первичных ключей. Примеры. Связи между таблицами в реляционных БД. Понятия отношений «один-ко- многим», «один-к-одному», «многие-ко-многим» Понятие формы. Сравнительная характеристика создания формы с помощью мастера и в режиме конструктора. Понятие схемы данных. Необходимость построения схемы данных. Роль схемы данных при организации запросов. Понятие запроса. Построение запроса в режиме конструктора. Формирование условий запроса. Понятие отчета. Преимущества. Возможности.