Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Российской Федерации

Северо-Кавказский Горно-металлургический институт

(государственный технологический университет)

Кафедра систем автоматизированного проектирования

Специальность 230104 Системы автоматизированного проектирования

Пояснительная записка к курсовой работе

по дисциплине «Базы данных»

Тема: База данных «Сессия»

Группа САПР 09-1

Студент Дзансолова З.И.

Руководитель Дадтеева А.М.

Владикавказ - 2011



ОГЛАВЛЕНИЕ

• ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
• ВВЕДЕНИЕ
• Предметная область
• Концептуальное проектирование
• Инфологическое проектирование БД
• Реляционная модель БД
• Даталогическое моделирование
• DFD-Диаграммы
• Запросы БД
• Инструкция по использованию БД
• Требования к техническому обеспечению
• Разработка механизмов защиты данных от несанкционированного доступа
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ


ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Входные данные

- факультет

- специальность

- группа

- ФИО старосты

- курс

-семестр

- ФИО студента

- номер зачетной книжки

- год рождения

- адрес

- дисциплина

- форма отчетности

- оценка

Выходная информация на печать:

- ведомость успеваемости для заданной группы и семестра: ФИО студента, дисциплина, форма отчетности, оценка.

Выходная информация на экран:

- для заданной специальности и семестра неуспевающие: курс, группа, ФИО студента, дисциплина, форма отчетности

- для заданной ФИО студента: специальность, группа, семестр, дисциплина, форма отчетности.



ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время жизнь человека настолько насыщена различного рода информацией, что для ее обработки требуется создание огромного количества хранилищ информации различного назначения.

Современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимых данных, сложной организацией, необходимостью удовлетворять разнообразные требования многочисленных пользователей.

Основой информационной системы является база данных.

Целью любой информационной системы является обработка данных об объектах реального мира.

В широком смысле слова база данных - это совокупность сведений конкретных объектах реального мира в какой-либо предметной области.

Кроме того, база данных - это хранилище данных для совместного использования. При автоматизации деятельности человека происходит перенос реального мира в электронный формат. Для этого выделяется какая-то часть этого мира и анализируется на предмет возможности автоматизации. Она называется предметной областью и строго очерчивает круг объектов, которые изучаются, измеряются, оцениваются и т.д. В результате этого процесса выделяются объекты автоматизации и определяются атрибуты, по которым данные объекты оцениваются.

Графически данный процесс схематично показан на рис. 1.

Предметная область

Размещено на http://www.allbest.ru/

Объекты, Атрибуты: рост, возраст, размер обуви

Рис. 1. Понятие предметной области

Результатом данного процесса становится база данных, которая описывает конкретную часть реального мира со строго определенных позиций. Итак, оценивая все вышесказанное, можно сказать, что:

Предметная область - это часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и автоматизации.

Объект - это элемент предметной области, информацию о котором мы сохраняем.

Реквизит (атрибут) - поименованная характеристика объекта. Он показывает, какая информация об объекте должна быть собрана.



ПРЕДМЕТНАЯ ОБЛАСТЬ

Учебный год для студентов делится на два семестра, каждый из которых заканчивается экзаменационной сессией.

Качество освоения образовательных программ оценивается путем осуществления текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации обучающихся и итоговой аттестацией выпускников.

Промежуточная аттестация студентов осуществляется в соответствии с учебными планами по направлениям и специальностям подготовки в форме зачетов или экзаменов по учебным дисциплинам.

знания, умения, навыки студентов оцениваются оценками: "отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно", "зачтено", "незачтено". Эти оценки проставляются в аттестационную ведомость.

КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Приведем перечень информационных объектов, сущностей и атрибутов.

В БД “Сессия” будут содержаться информационные объекты данных (таблицы, запросы) и объекты приложения (отчеты, макросы, формы).

Перечень сущностей и атрибутов

Сущность - это объект любой природы, данные о котором хранятся в БД. Данные о сущности хранятся в отношении (в двумерной таблице, содержащей некоторые данные).

Атрибуты представляют собой свойства, характеризующие сущность. В структуре таблицы каждый атрибут именуется, и ему соответствует заголовок столбца таблицы. В каждой таблице разрабатываемой базы свои атрибуты.



Сущность	АТРИБУТЫ
Студенты	ФИО, Год рождения, Адрес, Факультет, Специальность, Группа, Староста, Номер зачетной книжки, Курс, Фото.
Дисциплины	Курс, Семестр, Дисциплина, Преподаватель, Форма отчетности.
Сессия	Код, Номер зачетной книжки, ФИО, Курс, Семестр, Дисциплина, Преподаватель, Форма отчетности, Оценка.

ИНФОЛОГИЧЕСКОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ БД

На этапе инфологического проектирования базы данных строится инфологическая модель предметной области. Цель инфологического моделирования - обеспечение наиболее естественных для человека способов сбора и представления той информации, которую предполагается хранить в создаваемой базе данных. Поэтому инфологическую модель данных пытаются строить по аналогии с естественным языком (последний не может быть использован в чистом виде из-за сложности компьютерной обработки текстов и неоднозначности любого естественного языка). Основными конструктивными элементами инфологических моделей являются сущности, связи между ними и их свойства (атрибуты).

Инфологическая модель БД

Модель “сущность-связь” «Сессия»



РЕЛЯЦИОННАЯ МОДЕЛЬ БД

Реляционная модель данных была предложена Е. Коддом, известным американским специалистом в области баз данных. Эта модель позволила решить одну из важнейших задач в управлении базами данных - обеспечить независимость представления и описания данных от прикладных программ.

В структурной части модели фиксируется, что единственной структурой данных, используемой в реляционных БД, является нормализованное парное отношение. В манипуляционной части модели утверждаются два фундаментальных механизма манипулирования реляционными БД - реляционная алгебра и реляционное исчисление. Первый механизм базируется в основном на классической теории множеств (с некоторыми уточнениями), a второй - на классическом логическом аппарате исчисления предикатов первого порядка.

Реляционная алгебра -- замкнутая система операций над отношениями в реляционной модели данных. Операции реляционной алгебры также называют реляционными операциями.

Перечислим некоторые операции реляционной алгебры. Все операции перечислить невозможно, поскольку любая операция, удовлетворяющая определению реляционной, является частью реляционной алгебры. Выделяют следующие теоретико-множественные операции:

· объединение;

· пересечение;

· разность;

· расширенное декартово произведение.

Объединением двух отношений называется отношение, содержащее множество кортежей, принадлежащих либо первому, либо второму исходным отношениям, либо обоим отношениям одновременно.

Пусть заданы два отношения , , где r₁ и r₂ - соответственно кортежи отношений R₁ и R₂, тогда объединение

Пересечением отношений называется отношение, которое содержит множество кортежей, принадлежащих одновременно и первому и второму отношениям.

Разностью отношений R1 и R2 называется отношение, содержащее множество кортежей, принадлежащих R1 и не принадлежащих R2.

Операции объединения и пересечения являются коммутативными, т.е. результат этих операций не зависит от порядка следования аргументов в операции.

Операция разности является несимметричной, т.е. результат операции будет различным для различного порядка аргументов.

Расширенное декартово произведение - это операция, сходная с полным декартовым произведением множеств. В полном декартовом произведении участвуют домены, т.е. полное декартово произведение множеств - это сцепление всех возможных значений доменов друг с другом в определенном порядке. Расширенное декартово произведение - это сцепление реальных множеств, реальных наборов атрибутов отношения друг с другом.

Пример реляционной модели.

Исходные таблицы

R1:Студенты

Студенты
ФИО	Год рождения	Адрес	Факультет	Специ-альность	Группа	Староста	Номер зачетной книжки	Курс	Фото
Абрикосов Максим	16.12.1992	Тельмана 25	ФИТ	САПР	САПР-09	Нет	1502	1	1
Айларова Фатимаа	26.10.1992	Гастелло 26	ФИТ	САПР	САПР-09	Нет	1503	1	1
Донской Игорь	10.10.1991	Тельмана 24	ФИТ	САПР	САПР-08	Нет	1405	2	1
Буданова Татьяна	24.10.1991	Весенняя 12	ФИТ	САПР	САПР-08	Нет	1404	2	1
Зайцева Марина	08.08.1990	Гастелло 2	ФИТ	САПР	САПР-07	Нет	1301	3	1
Иванов Иван	25.11.1990	Ботоева 36	ФИТ	САПР	САПР-07	Нет	1304	3	1

R2:Дисциплины

Дисциплины
Курс	Семестр	Дисциплина	Преподаватель	Форма отчетности
1	1	Математический анализ	Левкина Ирина Савельевна	Экзамен
1	1	Информатика	Иванова Марина Орисовна	Экзамен
1	1	Английский язык(1с)	Богатова Елена Валерьевна	Зачет
1	2	Английский язык(2с)	Богатова Елена Валерьевна	Экзамен
1	2	История	Вяльцева Ирина Николаевна	Экзамен
1	2	Дискретная математика	Стрельницкий Виктор Валерьевич	Экзамен
2	3	Математическая логика	Стрельницкий Виктор Валерьевич	Экзамен
2	3	Операционные системы	Волшина Лариса Альбертовна	Зачет
2	3	Организация ЭВМ	Волшина Лариса Альбертовна	Зачет
2	4	Философия	Помогаева Марина Анатольевна	Экзамен
2	4	Электротехника	Ермакова Светлана Николаевна	Экзамен
2	4	ЛПО	Вепренцова Ольга Николаевна	Экзамен
3	5	Метрология	Ермакова Светлана Николаевна	Зачет
3	5	Компьютерная грфика	Зеленков Владимир Леонидович	Экзамен
3	5	ОТУ	Ермакова Светлана Николаевна	Эзамен
3	6	Экономика	Лагутина Юлия Олеговна	Экзамен
3	6	Математические основы расчетов на прочность	Чмыхова Татьяна Николаевна	Экзамен
3	6	Сети ЭВМ и телекоммуникации	Чмыхова Татьяна Николаевна	Экзамен

R3:сессия

Сессия
Номер зачетной книжки	Семестр	Дисциплина	Форма отчетности	Оценка
1502	1	Математический анализ	Экзамен	5
1502	1	Информатика	Экзамен	4
1502	1	Английский язык(1с)	Зачет	3
1503	1	Математический анализ	Экзамен	2
1503	1	Информатика	Экзамен	2
1503	1	Английский язык(1с)	Зачет	2
1404	1	Математический анализ	Экзамен	3
1404	1	Информатика	Экзамен	4
1404	1	Английский язык(1с)	Зачет	3
1405	1	Математический анализ	Экзамен	3
1405	1	Информатика	Экзамен	3
1405	1	Английский язык(1с)	Зачет	3
1301	1	Математический анализ	Экзамен	5
1301	1	Информатика	Экзамен	5
1301	1	Английский язык(1с)	Зачет	5
1304	1	Математический анализ	Экзамен	5
1304	1	Информатика	Экзамен	4
1304	1	Английский язык(1с)	Зачет	3
1502	2	Английский язык(2с)	Экзамен	5
1502	2	История	Экзамен	2
1502	2	Дискретная математика	Экзамен	4
1503	2	Английский язык(2с)	Экзамен	4
1503	2	История	Экзамен	4
1503	2	Дискретная математика	Экзамен	3
1404	2	Английский язык(2с)	Экзамен	4
1404	2	История	Экзамен	4
1404	2	Дискретная математика	Экзамен	5
1405	2	Английский язык(2с)	Экзамен	3
1405	2	История	Экзамен	3
1405	2	Дискретная математика	Экзамен	3
1301	2	Английский язык(2с)	Экзамен	3
1301	2	История	Экзамен	3
1301	2	Дискретная математика	Экзамен	3
1304	2	Английский язык(2с)	Экзамен	4
1304	2	История	Экзамен	4
1304	2	Дискретная математика	Экзамен	4
1404	3	Математическая логика	Экзамен	4
1404	3	Операционные системы	Зачет	4
1404	3	Организация ЭВМ	Зачет	5
1405	3	Математическая логика	Экзамен	3
1405	3	Операционные системы	Зачет	3
1405	3	Организация ЭВМ	Зачет	3
1301	3	Математическая логика	Экзамен	3
1301	3	Операционные системы	Зачет	4
1301	3	Организация ЭВМ	Зачет	4
1304	3	Математическая логика	Экзамен	4
1304	3	Операционные системы	Зачет	5
1304	3	Организация ЭВМ	Зачет	5
1404	4	Философия	Экзамен	3
1404	4	Электротехника	Экзамен	3
1404	4	ЛПО	Экзамен	3
1405	4	Философия	Экзамен	5
1405	4	Электротехника	Экзамен	5
1405	4	ЛПО	Экзамен	5
1301	4	Философия	Экзамен	5
1301	4	Электротехника	Экзамен	5
1301	4	ЛПО	Экзамен	5
1304	4	Философия	Экзамен	5
1304	4	Электротехника	Экзамен	5
1304	4	ЛПО	Экзамен	5
1301	5	Компьютерная графика	Экзамен	5
1301	5	Метрология	Зачет	5
1301	5	ОТУ	Экзамен	5
1304	5	Компьютерная графика	Экзамен	3
1304	5	Метрология	Зачет	3
1304	5	ОТУ	Экзамен	3
1301	6	Экономика	Экзамен	5
1301	6	Математические основы расчетов на прочность	Экзамен	5
1301	6	Сети ЭВМ и телекоммуникации	Экзамен	5
1304	6	Экономика	Экзамен	4
1304	6	Математические основы расчетов на прочность	Экзамен	4
1304	6	Сети ЭВМ и телекоммуникации	Экзамен	4

Задачи

1) Получить список студентов получивших хотя бы одну “5” в первом семестре:

R4 = R3 [оценка = 5]

ФИО	Оценка
Абрикосов Максим	5
Иванов Иван	5
Зайцева Марина	5

2) Получить список студентов получивших хотя бы одну “4” в первом семестре:

R5 = R3 [оценка = 4]

ФИО	Оценка
Абрикосов Максим	4
Иванов Иван	4
Буданова Татьяна	4

3) Получить список студентов получивших хотя бы одну “3” в первом семестре:

R6 = R3 [оценка = 3]

ФИО	Оценка
Абрикосов Максим	3
Иванов Иван	3
Буданова Татьяна	3
Донской Игорь	3

4) Получить список студентов получивших хотя бы одну “5” или одну “4” в первом семестре:

R7 = R4UR5

ФИО
Абрикосов Максим
Иванов Иван
Зайцева Марина
Буданова Татьяна

4) Получить список студентов получивших хотя бы по одной “5“,“4”,“3” в первом семестре

R8 = R4^R5^ R6

ФИО
Абрикосов Максим
Иванов Иван

5) Получить список студентов, которые получили “3”и не получили “2”,”4”,”5” в первом семестре

R8 = R4\R5\R6

ФИО
Донской Игорь	3

6) Получить список студентов 1991-1990 года рождения, которые не получили оценку “3” по какому либо предмету в первом семестре:

R9 = R1 [год рождения = 1991 и 1990]

ФИО	Год рождения
Донской Игорь	1991
Буданова Татьяна	1991
Зайцева Марина	1990
Иванов Иван	1990

R10 = R9\R6

ФИО	Год рождения
Зайцева Марина	1990

Функциональные зависимости между атрибутами

Функциональная зависимость- это когда каждому значению атрибута А соответствует в точности только одно значение атрибута В. Если каждому значению поля А соответствует только одно значение поля В, то значение поля В функционально зависит от значения поля А.

Представим функциональные зависимости между атрибутами сущностей “Студенты”, “Дисциплины”, “Сессия”:

ДАТАЛОГИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

При даталогическом моделировании используется инфологическая модель предметной области. При этом основной задачей даталогического моделирования является описание свойств понятий предметной области, их взаимосвязь и ограничения, накладываемые на данные. Даталогическая модель является начальным прототипом создаваемой базы данных.

Результатом создания даталогической модели является модель, созданная с учетом выбранной модели данных, полученная путем преобразования инфологической модели с учетом определенных правил.

Нормализация

Нормализация - это процесс приведения таблиц БД к строгой форме путем последовательного преобразования таблиц к состоянию, в котором они удовлетворяют условиям первой, второй и третьей нормальных форм.

В процессе нормализации происходит последовательное улучшение даталогической модели данных с тем, чтобы обеспечить ее устойчивость к операциям добавления, удаления и изменения данных

Создание физической модели

Завершающим этапом проектирования БД является создание физической модели. Эта модель создается с учетом конкретной СУБД и должна учитывать все ее особенности. К таким особенностям могут относиться правила именования таблиц и атрибутов, создание связей между таблицами, поддерживаемые типы данных и т.п.

Даталогическая модель базы данных «Сессия»

Студенты

Наименование атрибутов	Тип полей	Размер полей	Допустимость неопределенных значений
ФИО	Текстовый	255	NOT NULL
Год рождения	Дата/время	-
Адресс	Текстовый	255
Факультет	Текстовый	255
Специальность	Текстовый	255
Группа	Текстовый	255
Староста	Логический	Да/Нет
Номер зачетной книжки	Текстовый	255
Курс	Текстовый	255
Фото	Вложение	-

Дисциплины

Наименование атрибутов	Тип полей	Размер полей	Допустимость неопределенных значений
Курс	Текстовый	255	NOT NULL
Семестр	Текстовый	255
Дисциплина	Текстовый	255
Преподаватель	Текстовый	255
Форма отчетности	Текстовый	255

Сессия

Наименование атрибутов	Тип полей	Размер полей	Допустимость неопределенных значений
Номер зачетной книжки	Текстовый	255	NOT NULL
ФИО	Дата/время	-
Курс	Текстовый	255
Семестр	Текстовый	255
Дисциплина	Текстовый	255
Преподаватель	Текстовый	255
Форма отчетности	Логический	Да/Нет
Оценка	Текстовый	255

DFD-ДИАГРАММЫ

база данный аттестация студент

1. Контекстная диаграмма

2. Диаграмма декомпозиции 1-уровня



3. Диаграмма декомпозиции

ЗАПРОСЫ БД

Запросы создаются пользователем для выборки необходимых ему данных из одной или нескольких связанных таблиц и представления выбранных данных также в виде таблицы. Запрос может формироваться двумя способами:

с помощью запросов по образцу -- QBE (QueryByExample);

с помощью инструкций языка структурированных запросов SQL (StructuredQueryLanguage), т.е. специализированного языка, предназначенного для организации запросов, а также для обновления и управления реляционными базами данных.

Практически все типы запросов в Access можно создать визу¬ально. Исключение составляют сквозные запросы (SQL-pass-through), т.е. запросы из других приложений, запросы на измене-ние структуры данных и запросы объединения.

Визуально можно построить запросы добавления, удаления, обновления и создания таблиц.

Приведем примеры различных запросов.

1) ведомость успеваемости по заданной группе и семестра



В виде конструктора

В виде SQL

SELECT Сессия. ФИО, Сессия. Дисциплина, Сессия. [Форма

отчетности], Сессия. Оценка

FROM Студенты INNER JOIN Сессия ON Студенты. ФИО = Сессия.

ФИО

WHERE (((Студенты. Группа) = [введите группу]) AND

((Сессия.Семестр) = [введите семестр]));

2) Неуспевающие по заданной группе и семестра:



В виде конструктора

В виде SQL

SELECT Сессия.ФИО, Сессия.Курс, Студенты.Группа,

Сессия.Дисциплина, Сессия.[Форма отчетности]

FROM Студенты INNER JOIN Сессия ON Студенты.ФИО =

Сессия.ФИО

WHERE (((Студенты.Группа)=[введите группу]) AND

((Сессия.Оценка)=2) AND ((Сессия.Семестр)=[введите семестр]));

3) Средняя успеваемость студентов за каждый семестр

В виде конструктора



В виде SQL

SELECT Сессия.[Номер зачетной книжки], Сессия.ФИО, Сессия.Курс,

Сессия.Семестр, Avg(Сессия.Оценка) AS [Avg-Оценка]

FROM Сессия

GROUP BY Сессия.[Номер зачетной книжки], Сессия.ФИО,

Сессия.Курс, Сессия.Семестр

HAVING (((Сессия.Курс)=[введите курс]) AND

((Сессия.Семестр)=[введите семестр]));

4)Запрос на удаление дисциплины информатика

В виде SQL

DELETE Дисциплины.Дисциплина

FROM Дисциплины

WHERE (((Дисциплины.Дисциплина)="Информатика"));

5) Запрос на обновление 1-го семестра на 2-й

В виде SQL

UPDATE Дисциплины SET Дисциплины.Семестр = "2"

WHERE (((Дисциплины.Семестр)="1"));

ИНСТРУКЦИЯ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ БД

Для использования этой БД необходимо:

1. Включить компьютер

2. На диске D выбрать БД «Сессия»

3. Открыть с помощью программы Access

4. Ввести пароль (в данной БД пароль:zaika9160)

5. Добро пожаловать в БД «Сессия»

Требования К Техническому Обеспечению

Данная БД должна соответствовать следующим требованиям:

· типОС Windows 2000,Windows XPили WINDOWS 7

· должна быть установлена клиентская часть соответствующей СУБД, а так же, для использования всех функциональных возможностей системы MS Office 2000 (или более поздние версии).

· оперативная память не менее 128 Мб. Поскольку почти все современные системы используют свою файловую систему, немаловажным фактором является то, какой максимальный объем физической памяти они могут использовать.

· процессор Pentium

РАЗРАБОТКА МЕХАНИЗМОВ ЗАЩИТЫ ДАННЫХ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА

Появившиеся в начале 80-ых персональные ЭВМ (ПЭВМ или ПК) прочно вошли во все сферы человеческой деятельности. Вместе с ними у эксплуатирующих ПЭВМ организаций и ведомств возникли и многочисленные проблемы. Одна из них -- защита информации. Согласно статистическим данным более 80% компаний и агентств несут финансовые убытки из-за нарушения безопасности данных.

Проблема защиты информации представляет собой совокупность тесно связанных проблем в областях права, организации управления, разработки технических средств, программирования и математики.

Только поэтому, нам необходимо поставить пароль на нашу БД. Это довольно легко. Нужно:

1. Открыть БД в монопольном режиме

2. На панели инструментов найти «Защитить паролем»

3. Все. Наша БД Защищена



Диаграмма показывает успеваемость студентов за каждый семестр

Форма студенты. Здесь просматривается информация о студентах



Форма “Дисциплины”

Форма “Зачетная книжка”. Просматривается некоторая информация о студенте и его оценки за каждый семестр



Отчет “Ведомость успеваемости”

Отчет “Средняя успеваемость студентов”



Отчет “Преподаватели”



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оценивая описанные выше особенности СУБД Microsoft Access и ее функциональные возможности, можно утверждать, что данная система обладает всеми необходимыми инструментами для создания, редактирования, хранения и ежедневного использования баз данных. Интерфейс программы прост и удобен, работа не требует получения большого количества дополнительных знаний.

Размещено на Allbest.ru

...