Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Российская академия народного хозяйства и государственной службы при Президенте Российской Федерации»

Брянский филиал

Кафедра экономики и финансов

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Информатика»

БАЗЫ ДАННЫХ. ПРИНЦИПЫ, ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ

Студент

Моногарова Е.Э.

группа ФОО-10

Преподаватель

Фатьков Э.А.,

канд. тех. наук, доцент

Брянск 2011

Оглавление

Введение

1. Базы данных

2. Принципы построения базы данных

Список литературы

Введение

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 называют данными.

Традиционно фиксация данных осуществляется с помощью конкретного средства общения, например, с помощью естественного языка на конкретном носителе.

В настоящее время успешное функционирование различных фирм, организаций и предприятий просто не возможно без развитой информационной системы, которая позволяет автоматизировать сбор и обработку данных. Обычно для хранения и доступа к данным, содержащим сведения о некоторой предметной области, создается база данных.

База данных (БД) -- именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области. Под предметной областью принято понимать некоторую область человеческой деятельности или область реального мира, подлежащих изучению для организации управления и автоматизации, например, предприятие, вуз и т.д.

Система управления базами данных (СУБД) -- совокупность языковых и программных средств, предназначенных для создания, наполнения, обновления и удаления баз данных.

Программы, с помощью которых пользователи работают с БД, называются приложениями.

1. Базы данных

Весь окружающий нас мир состоит из предметов. Любое событие или ситуацию можно рассматривать как результат взаимодействия определенного числа предметов, обладающих фиксированным набором свойств. Попытка описать весь окружающий нас мир во всем его многообразии, т.е. создать его полную модель, - занятие бессмысленное и бесполезное. Непонятно, насколько детально, подробно и с какой степенью точности необходимо описывать объект (позднелатинское objectum - предмет, лат. objicio - противопоставляю). Объективная реальность существует независимо от человека и выражена в формах деятельности, языке, знаниях. Объект - это поименованный предмет, обладающий свойствами, на который направленно действие. При решении конкретной задачи по физике мы пренебрегаем силой трения, весом либо размером определенных тел, но при других условиях подобные предположения приведут к ошибке.

Знания об объектах и изменении их свойств нам необходимы в любой области, будь то бухгалтерия, геология или транспортные перевозки. Таким образом, нас интересует тот мир, в котором существуют наши предметы, т.е. замкнутая, в пределах поставленной задачи, система объектов - предметная область (ПО).

Решение целого класса задач связано с большими объемами информации. Далеко не все задачи алгоритмические. Решение многих задач сводится к управлению потоками информации, анализу данных. Любая справка, глава книги, письмо, квитанция - это данные, оформленные на листе бумаги, в таблице. Любые знания - это своего рода данные, которыми обладает человек. Если для решения наших задач нам необходимы знания об однотипных объектах или повторяющихся явлениях, то нам стоит использовать базу данных.

База данных (БД) - это структурированные знания об объектах.

База данных помогает систематизировать и хранить информацию из определенной предметной области, облегчает доступ к данным, поиск и предоставление необходимых сведений. Простейшей базой данных можно считать телефонный справочник или список книг в вашей домашней библиотеке. Современные базы данных оперируют информацией, представленной в самом разном формате, - от обычных чисел и текста до графических и видеоданных.

Рассмотрим задачу о составлении и использовании школьного журнала. Мы сталкиваемся с большим объемом однотипных знаний об учащихся (адрес, фамилии родителей, дата рождения и т.д.) и процессе обучения (типы проводимых работ, предметы и др.). Для решения этой задачи использование алгоритмических языков неуместно. Именно для этой цели служит система управления базами данных (СУБД) - комплекс языковых, программных и технических средств, предназначенных для организации взаимодействия пользователя и БД. Эти системы не привязываются к решению конкретных проблем. В них автоматизированы стандартные процедуры, необходимые для работы с базами данных, а т.к. время не стоит на месте, то в каждой новой версии или новом варианте СУБД реализовано все большее количество подобных процедур.

Информационные системы

Решение задач посредством СУБД приводит к созданию информационных систем (ИС).

По сферам применения различают два основных класса ИС: информационно-поисковые системы (ИПС) и системы обработки данных (СОД).

Информационно-поисковые системы ориентированы, как правило, на извлечение подмножества хранимых сведений, удовлетворяющих некоторому поисковому критерию. Причем пользователей интересуют не столько результаты обработки этих сведений, сколько сама извлекаемая информация (например: какие оценки получил учащийся Иванов в прошлом году по физике).

Обращение пользователей к системам обработки данных чаще всего приводит к обновлению информации. Вывод информации может вовсе отсутствовать или представлять собой результат программной обработки хранимых сведений, а не сами сведения. Примером системы обработки данных может быть ИС сберегательного банка города. Она содержит сведения о вкладах жителей города, большинство обработок банковской информации предполагает обновление сумм вкладов, расчет процентов, подведение итогов за некоторый период работы и т.д.

Локальные и глобально-пользовательские представления

Чтобы разобраться в задаче, нам необходимо структурировать информацию:

* определить предметную область, в рамках которой, вероятнее всего, лежит наша задача;

* определить участников событий и пересечение их интересов;

* среди взглядов участников событий на предметную область выделить ту часть, которую занимает наша задача.

При проектировании ИС взгляды отдельных пользователей на предметную область называют локальными пользовательскими представлениями (ЛПП).

2. Принципы построения базы данных

К современным базам данных, а, следовательно, и к СУБД, на которых они строятся, предъявляются следующие основные требования.

· 1. Высокое быстродействие (малое время отклика на запрос).

· Время отклика - промежуток времени от момента запроса к БД до фактического получения данных. Похожим является термин время доступа - промежуток времени между выдачей команды записи (считывания) и фактическим получением данных. Под доступом понимается операция поиска, чтения данных или записи их. Часто операции записи, удаления и модификации данных называют операцией обновления.

· 2. Простота обновления данных.

· 3. Независимость данных.

· 4. Совместное использование данных многими пользователями.

· 5. Безопасность данных - защита данных от преднамеренного или непреднамеренного нарушения секретности, искажения или разрушения.

· 6. Стандартизация построения и эксплуатации БД (фактически СУБД).

· 7. Адекватность отображения данных соответствующей предметной области.

· 8. Дружелюбный интерфейс пользователя.

· Важнейшими являются первые два противоречивых требования: повышение быстродействия требует упрощения структуры БД, что, в свою очередь, затрудняет процедуру обновления данных, увеличивает их избыточность.

· Независимость данных - возможность изменения логической и физической структуры БД без изменения представлений пользователей.

· Независимость данных предполагает инвариантность к характеру хранения данных, программному обеспечению и техническим средствам. Она обеспечивает минимальные изменения структуры БД при изменениях стратегии доступа к данным и структуры самих исходных данных. Это достигается «смещением» всех изменений на этапы концептуального и логического проектирования с минимальными изменениями на этапе физического проектирования.

· Безопасность данных включает их целостность и защиту.

· Целостность данных - устойчивость хранимых данных к разрушению и уничтожению, связанных с неисправностями технических средств, системными ошибками и ошибочными действиями пользователей.

· Она предполагает:

· 1. отсутствие неточно введенных данных или двух одинаковых записей об одном и том же факте;

· 2. защиту от ошибок при обновлении БД;

· 3. невозможность удаления (или каскадное удаление) связанных данных разных таблиц;

· 4. неискажение данных при работе в многопользовательском режиме и в распределенных базах данных;

· 5. сохранность данных при сбоях техники (восстановление данных).

· Целостность обеспечивается триггерами целостности - специальными приложениями-программами, работающими при определенных условиях. Защита данных от несанкционированного доступа предполагает ограничение доступа к конфиденциальным данным и может достигаться:

· 1. введением системы паролей;

· 2. получением разрешений от администратора базы данных (АБД);

· 3. запретом от АБД на доступ к данным;

· 4. формирование видов - таблиц, производных от исходных и предназначенных конкретным пользователям.

· Три последние процедуры легко выполняются в рамках языка структурированных запросов Structured Query Language - SQL, часто называемого SQL2.

· Стандартизация обеспечивает преемственность поколений СУБД, упрощает взаимодействие БД одного поколения СУБД с одинаковыми и различными моделями данных. Стандартизация (ANSI/SPARC) осуществлена в значительной степени в части интерфейса пользователя СУБД и языка SQL. Это позволило успешно решить задачу взаимодействия различных реляционных СУБД как с помощью языка SQL, так и с применением приложения Open Data Base Connection (ODBC). При этом может быть осуществлен как локальный, так и удаленный доступ к данным (технология клиент/сервер или сетевой вариант).

Удачная разработка базы данных обеспечивает простоту ее поддержки. Данные следует сохранять в таблицах, причем каждая таблица должна содержать информацию одного типа, например сведения о заказчиках. Тогда достаточно будет обновить конкретные данные, такие как адрес, только в одном месте, чтобы обновленная информация отображалась во всей базе данных.

Правильно спроектированная база данных обычно содержит разнообразные запросы, позволяющие отображать нужную информацию. В запросах может выводиться подмножество данных, например перечень заказчиков из Петербурга, или комбинированные данные из нескольких таблиц, например сведения о заказах совместно со сведениями о заказчиках.

В этом запросе отображается код заказа, название компании, город и дата исполнения для заказчиков из определенного города, сделавших заказы, которые следует выполнить в одном месяце.

Те результаты, которые пользователю требуется получить от базы данных -- формы и страницы доступа к данным, которые предполагается использовать, и отчеты, которые требуется печатать -- не всегда дают правильное представление о требуемой структуре таблиц, поскольку формы, отчеты и страницы доступа к данным часто создают на основе запросов, а не на основе таблиц.

Прежде чем приступить в Microsoft Access к фактической разработке таблиц, запросов, форм и других объектов, рекомендуется предварительно спланировать структуру на бумаге. Полезно также ознакомиться с уже разработанными базами данных, аналогичными требуемой, или открыть учебную базу данных «Борей» и изучить ее макет в окне «Схема данных».

Разработка базы данных разбивается на следующие основные этапы.

Определение цели создания базы данных

На первом этапе разработки базы данных необходимо определить ее назначение и как она будет использоваться.

· Посоветуйтесь с будущими пользователями базы данных. Вместе с ними сформулируйте вопросы, ответы на которые вы и они хотите получать с помощью базы данных.

· Создайте эскизы отчетов, которые хотелось бы получить.

· Соберите формы, которые вы уже используете для ввода данных.

По мере определения предназначения базы данных начнет формироваться перечень необходимых данных. Зная это, можно определить, какие фактические данные следует сохранять в базе данных и по каким темам распределяются эти данные. Темам должны соответствовать таблицы, а данным -- поля (столбцы) в этих таблицах.

Определение нужных полей в базе данных

Каждое поле содержит определенные фактические данные. Например, может потребоваться следующая информация о заказчиках: название компании, адрес, город, страна и номер телефона. Для каждого типа сведений следует создать отдельное поле. При составлении схемы полей, учитывайте следующее.

· Включайте все необходимые сведения.

· Разбивайте информацию на минимальные логические компоненты. Например, имена сотрудников удобно разбить на два поля, «Имя» и «Фамилия», что облегчит сортировку по фамилиям.

· Не создавайте поля для данных, состоящих из нескольких элементов. Например, если создать в таблице «Поставщики» поле «Товары», содержащее перечень всех товаров этого поставщика, будет трудно найти поставщиков, поставляющих конкретный товар.

· Не рекомендуется включать в таблицу данные, которые являются результатом выражения. Например, в таблице, содержащей поля «Цена» и «Количество» не следует создавать поле, содержащее произведение значений этих полей.

· Не создавайте поля, содержащие аналогичные данные. Например, если создать в таблице «Поставщики» поля «Товар1», «Товар2» и «Товар3», будет трудно найти поставщиков, поставляющих конкретный товар. Кроме того, придется изменять структуру базы данных, если появится поставщик, предлагающий четыре товара. Достаточно будет одного поля для товаров, если поместить это поле в таблицу «Товары», а не в таблицу «Поставщики».

Определение таблиц, которые должна содержать база данных

Каждая таблица должна содержать информацию только на одну тему. Список нужных полей подскажет, какие требуются таблицы. Например, если будет использоваться поле «ДатаНайма», оно принадлежит теме сведений о сотрудниках, т. е. должно содержаться в таблице «Сотрудники». Потребуются также таблицы «Клиенты», «Товары» и «Заказы».

Определение таблиц, к которым относятся поля

При решении вопроса, к какой таблице должно относиться каждое поле, необходимо учитывать следующие принципы разработки.

· Включайте каждое поле только в одну таблицу.

· Не включайте поле в таблицу, если в результате его добавления одни и те же данные будут появляться в нескольких записях этой таблицы. Если оказывается, что поле таблицы содержит много повторяющихся данных, это поле, вероятно, помещено не в ту таблицу.

Например, при включении поля, содержащего адрес заказчика, в таблицу «Заказы» эта информация будет повторяться во многих записях, если заказчик будет делать разные заказы. Если же поместить адрес в таблицу «Клиенты», он появится только один раз. В этом отношении таблицы в реляционной базе данных отличаются от таблиц в однотабличных базах данных, таких как электронные таблицы.

Данные, хранящиеся только в одной таблице, обновляются только один раз. Это более эффективно и, кроме того, исключает возможность дублирования записей, содержащих разные сведения.

Определение полей с уникальными значениями в каждой записи

Для связывания в Microsoft Access сведений, хранящихся в разных таблицах -- например для связывания клиента со всеми его заказами -- каждая таблица базы данных должна содержать поля или набор полей, однозначно определяющих каждую запись. Такое поле или набор полей называют первичным ключом.

Определение связей между таблицами

После разбиения сведений на таблицы и определения полей первичного ключа необходимо выбрать способ, которым Microsoft Access будет вновь объединять связанные сведения. Для этого следует определить связи между таблицами базы данных Microsoft Access.

Может оказаться полезным изучить связи в существующей базе данных с хорошо организованной структурой, например в учебной базе данных «Борей».

Усовершенствование структуры базы данных

После создания нужных таблиц, полей и связей необходимо еще раз просмотреть структуру базы данных и выявить возможные недочеты. Желательно это сделать на данном этапе, пока таблицы не заполнены данными.

Создайте таблицы в Microsoft Access, создайте между ними связи и введите в таблицы достаточный объем данных для проверки структуры. Чтобы проверить связи в базе данных, посмотрите, удается ли создать запросы для получения нужных сведений. Создайте черновые формы и отчеты и посмотрите, отображаются ли в них те данные, что ожидалось. Найдите излишние повторы данных и исключите их.

Ввод данных и создание других объектов базы данных

Если структуры таблиц отвечают поставленным требованиям, то можно ввести все данные. Затем можно создать все необходимые объекты базы данных -- запросы, формы, отчеты, страницы доступа к данным, макросы и модули.

Использование средств анализа Microsoft Access

В Microsoft Access существуют два инструмента, помогающие усовершенствовать структуру базы данных Microsoft Access.

· Мастер анализа таблиц позволяет проанализировать структуру таблицы, предложить подходящие новые структуры и связи, а также разделить таблицу на новые связанные таблицы, если это имеет смысл.

· Анализатор быстродействия исследует всю базу данных и дает рекомендации по ее улучшению. Мастер может также выполнить эти рекомендации

Список литературы

база информационный локальный данные

1. Диго С.М. Базы данных. Проектирование и создание. Учебно-метод. комплекс - М.: ЕАОИ, 2008. - 171 с.

2. Горяев Ю.А. Информатика. Учебное пособие - М.: МИЭМП, 2005. - 116 с.

3. Меняев М.Ф. Информатика и основы программирования. Учебное пособие - 3 изд., стер. - М.: Омега-Л, 2007 - 458 с.

4. Сайт online академии. Разработка и управление базами данных в СУБД MS Access 2007

5. http://imcs.dvgu.ru/struc/kkt/inform/studies/BD/dvgu085.pdf - сайт курсовой работы - Владивосток: 2004

Размещено на Allbest.ru