Информационная система по комнатным растениям

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича»

Факультет вечернего и заочного обучения

Курсовой проект

Информационная система по комнатным растениям

по дисциплине: «Информационные системы»

Выполнил Дмитриев А.Н.

Принял Андрианова Е.Е.

Санкт-Петербург,

2020

Техническое задание № 1

на курсовую работу по дисциплине «Информационные технологии»

Студенту Дмитриев Андрей Николаевич

Тема - Разработка информационной системы по комнатным растениям.

1. Постановка задачи

Произвести проектирование информационной системы, в базе данных которой хранятся сведения о комнатных растениях.

Для каждого комнатного растения хранятся такие сведения, как: название растения, класс или вид(семейство), к которому оно относится, возраст и благоприятное время пересадки, время подкормки и тип подкормки (для каждого класса/вида/семейства), тип почвы для растения, водяной режим для каждого времени года. Возможно наличие народного названия растения с последующей заменой на общепринятое.

База должна содержать сведения о помещении: тип помещения и рекомендуемое место для размещения растения.

Необходимо предусмотреть:

добавление информации о новом растении;

замену названия растения;

замену типа подкормки;

выдачу:

информации о водяном режиме у заданного растения,

сведений о растениях, которые имеют заданное месторасположении (северная сторона, окно и т.п.),

сведения о растениях, неприхотливых к воде летом (зимой, …)

времени и типе подкормки для указанного растения

сроков пересадки указанного растения, заданного возраста;

отчет о растениях указанного класса/вида/семейства (их количество в БД, название растения, время пересадки и цветения).

2. Структура пояснительной записки

- титульный лист,

- лист технического задания,

- содержание,

- введение,

- раздел, раскрывающий инфологическое проектирование (краткое описание предметной области, инфологическая модель),

- раздел, раскрывающий даталогическое проектирование (модель данных, краткая характеристика СУБД, схема базы данных, таблицы и их характеристика, формы, запросы, отчеты),

- выводы,

- литература.

Содержание

Введение

1. Инфологическое проектирование

1.1 Анализ предметной области

1.2 Анализ входной информации предметной области и выделение информационных объектов

1.3 Определение связей информационных объектов и построение информационно-логической модели

2. Даталогческое проектирование

2.1 Определение логической структуры базы данных

2.2 Разработка физической структуры базы данных

2.3 Характеристика СУБД

2.3.1 Схема данных в Oracle

2.3.2 Ввод данных

2.3.3 Формирование запросов к базе данных

Выводы

Список литературы

Введение

Актуальность данного проекта заключается в информатизации малых потребностей людей. Сейчас не всегда получается найти прикладные программы, позволяющие выполнять работу в той или иной сфере, в не зависимости от того, является ли эта сфера профессией пользователя или просто увлечением, любимым хобби, и, поэтому, человеку приходится обращаться к печатным источникам. Разработанная информационная система призвана помочь цветоводам в уходе за растениями, предлагая вносить данные в информационную базу на компьютере, а не записывать их от руки в тетрадь. Целью курсового проекта является разработка информационной системы «Комнатные растения». Разработанная информационная система должна выполнять следующие задачи: - содержать подробные сведения о комнатных растениях, их семействе, возрасте, времени пересадки, времени и типе подкормки, типе почвы для растения, водяном режиме для каждого времени года; а так же сведения о подходящем помещении для растения; - позволяет в любое время просматривать информацию о комнатных растениях, а также легко модифицировать ее (добавлять, редактировать, удалять); - обеспечивает поиск информации о водяном режиме у заданного растения, сведений о растениях, которые имеют заданное месторасположении, сведения о растениях, неприхотливых к воде, времени и типе подкормки для указанного растения, сроков пересадки указанного растения, заданного возраста; - формировать отчет о растениях указанного класса/вида/семейства (их количество в БД, название растения, время пересадки и цветения). Разработка информационной модели базы данных представляет собой проведение подробного словесного описания объектов предметной области и реальных связей, которые присутствуют между описываемыми объектами. Разработка структуры базы данных начинается с выбора типа базы данных. Мы будем использовать наиболее распространенные базы данных, которыми являются реляционные базы данных. Реляционная модель будет реализована на основе инфологической модели «сущность - связь» База данных будет создаваться в Oracle SQL Developer.

1. Инфологическое проектирование

1.1 Анализ предметной области

Областью применения информационной системы является уход за комнатными растениями. Задачей информационной системы является ведение базы комнатных растений и сведений по уходу за ними. Каждое растение принадлежит какому-то семейству. В зависимости от возраста растения может изменяться и уход за ним. У каждого растения есть свое благоприятное время пересадки, время и тип подкормки. Также растение нуждается в своем типе почвы. Полив растений может изменяться в зависимости от времени года. Также в информационной системе необходимо предусмотреть тип помещения и рекомендуемое место для размещения растения.

В базе данных «Комнатные растения» используются следующие входные данные:

Информация о растениях:

название,

вид растения

возраст,

дата посадки

время пересадки,

время подкормки,

народное название,

рекомендуемое место для размещения,

тип почвы

Информация о семействе растения:

название.

Информация об удобрении:

тип подкормки.

Информация о почве:

тип почвы.

Информация о водном режиме комнатных растений:

полив летом,

полив зимой.

Информация о помещении, где может размещаться растение:

тип помещения.

Выходной информацией являются результаты работы запросов, на печать:

информация выводится в виде отчетов

информация о водяном режиме у заданного растения,

сведения о растениях, которые имеют заданное месторасположении (северная сторона, окно и т.п.),

сведения о растениях, неприхотливых к воде летом

(зимой,...),

время и тип подкормки для указанного растения,

сроков пересадки указанного растения, заданного возраста;

отчёт о растениях указанного класса/вида/семейства (их количество в БД, название растения, время пересадки и цветения).

1.2 Анализ входной информации предметной области и выделение информационных объектов

В соответствии с перечисленным выше перечнем входных данных были созданы следующие сущности:

Растения - хранится информация о комнатных растениях.

Семейство - хранится информация семействе растений.

Подкормка - хранится информация о типе подкормки для комнатных растений.

Почва - хранится информация о типе почвы для растений.

Помещение - хранится информация о типе помещении для размещения комнатных растений.

Водный режим - хранится информация о поливе растений, в зависимости от времени года.

Каждому объекту соответствуют свои атрибуты:

Растения: Название, возраст, Благоприятное время пересадки, Время подкормки, Народное название, Рекомендуемое место для размещения.

Семейство: Название;

Подкормка: Тип подкормки;

Почва: Тип почвы;

Помещение: Тип помещения.

Водный режим: Полив летом, полив зимой.

Выберем для каждой сущности ключевые атрибуты, однозначно определяющие сущность. Для сущности «Растения» это будет уникальный код растения, для сущности «Семейство» это будет уникальный код семейства. Сущность «Подкормка» определяется уникальным кодом подкормки, сущность «Почва» определяется уникальным кодом почвы. Для сущности Помещение это будет уникальный ключ - код помещения, а для Водяной режим - код водяного режима.

1.3 Определение связей информационных объектов и построение информационно-логической модели

При проведении связи между сущностями первичный ключ главной сущности помещается в дочернюю сущность, то есть в сущность «Растения» будет вставлен первичный ключ сущности «Семейство» - индификатор семейства, первичный ключ сущности «Подкормка» - индификатор подкормки, первичный ключ сущности «Почва» - индификатор почвы, первичный ключ сущности «Помещение» - индификатор помещения, а также сущности «Водяной режим» - индификатор водяного режима.

В базе данных определены следующие отношения между таблицами:

Таблица 1 - Классификация связей

№	Родительская таблица	Дочерняя таблица	Ключи	Вид связи
1	Семейство	Растения	Код семейства	Код семейства	1:М
2	Подкормка	Растения	Код подкормки	Код подкормки	1:М
3	Почва	Растения	Код почвы	Код почвы	1:М
4	Помещение	Растения	Код помещения	Код помещения	1:М
5	Водяной режим	Растения	Код водяного режима	Код водяного режима	1:М

Выбор таких связей между таблицами «Семейство» и «Растения» обусловлен тем что, к одному семейству может принадлежать несколько растений. Для таблиц «Подкормка» и «Растения - несколько растений могут удобряться одним типом подкормки. Для таблиц «Почва» и «Растения» - нескольким растениям может подходить один тип почвы. Для таблиц «Помещение» и «Растения» - один тип помещения может подходить нескольким растениям. Для таблиц «Водяной режим» и «Растения» - один водяной режим может подходить нескольким растениям.

Для описания инфологической модели есть несколько способов, однако, применение диаграмм «сущность-связь» (ER - Entity Relationship) [1] в настоящее время является одним из наиболее широко распространенных подходов, используемых при инфологическом моделировании.

Предложенная П. Ченом в 1976 г. ER-модель модель, или «сущность-связь», является наиболее широко используемым представителем класса семантических (инфологических, концептуальных) моделей предметной области. ER-модель типично отображается в графическом виде, с применением оригинальной нотации П. Чена, известной как ER-диаграмма, или с применением других графических нотаций.

Главные достоинства ER-моделей:

модели обеспечивают возможность проектирования баз данных с большим количеством атрибутов и объектов;

наглядность;

ER-модели очень часто используются в системах автоматизированного проектирования баз данных (например, ERWin).

Основные элементы ER-моделей:

атрибуты объектов;

связи между объектами.

сущности (объекты);

Сущность -- объект предметной области, у которого есть атрибуты.

Связь между сущностями определяется:

типом связи (N:М, 1:N, 1:1,);

классом принадлежности. Класс бывает необязательным и обязательным. Класс принадлежности -- обязательный, когда каждый экземпляр сущности принимает участие в связи, в другом случае -- необязательный.

На рисунке 1 прeдстaвлена инфoлoгическaя модель бaзы дaнных, на котoрой отображены все сущности БД, oтнoшение между ними и атрибуты.

Рисунок 1 - Инфологическая модель базы данных

2. Даталогческое проектирование

2.1 Определение логической структуры базы данных

Инфологическая модель предметной области используется при даталогическом моделировании. В этом случае главной задачей даталогического моделирования будет описание свойств понятий предметной области, их ограничения, накладываемые на данные и взаимосвязь. Начальным прототипом разрабатываемой базы данных является даталогическая модель. Все понятия, определённые в ходе исследования предметной области и их взаимосвязи в дальнейшем будут помещены в конкретные структуры какой-либо конкретной базы данных [2].

В результате разработки даталогической модели появляется модель, построенная с учетом выбранной модели данных, полученная в результате преобразования инфологической модели с применением определенных правил.

Из этого следует, что даталогическая модель отображает структуру базы данных с учетом особенностей модели данных. Реляционная модель данных на сегодняшний день является наиболее популярной. Исходя из этого рассмотрим трансформацию инфологической модели в реляционную даталогическую.

На рисунке 2 пpивeдена модель бaзы дaнных «Комнатные растения».



Рисунoк 2 - Модель бaзы дaнных «Комнатные растения»

2.2 Разработка физической структуры базы данных

Рассмотрим правила преобразования ER-модели в реляционную [3].

Каждой сущности ставится в соответствие отношение реляционной модели данных. При этом имена сущности и отношения могут быть различными, потому что на имена сущностей могут не накладываться дополнительные синтаксические ограничения, кроме уникальности имени в рамках модели.

Каждый атрибут сущности становится атрибутом соответствующего отношения. Для каждого атрибута задается конкретный допустимый в СУБД тип данных и обязательность или необязательность данного атрибута (то есть допустимость или недопустимость NULL значений для него).

Первичный ключ сущности становится PRIMARY KEY соответствующего отношения. Атрибуты, входящие в первичный ключ отношения, автоматически получают свойство обязательности (NOT NULL).

В каждое отношение, соответствующее подчиненной сущности, добавляется набор атрибутов основной сущности, являющейся первичным ключом основной сущности. В отношении, соответствующем подчиненной сущности, этот набор атрибутов становится внешним ключом (FOREING KEY).

Для моделирования необязательного типа связи на физическом уровне у атрибутов, соответствующих внешнему ключу, устанавливается свойство допустимости неопределенных значений (признак NULL). При обязательном типе связи атрибуты получают свойство отсутствия неопределенных значений (признак NOT NULL).

Исходя из вышеизложенных правил, приведем состав таблиц БД. Для каждого поля таблицы указывается размер поля (количество символов), тип. Для первичных ключей необходимо ввести запрет неопределенных значений. Для остальных полей возможность запрета неопределенных значений определяется семантикой предметной области.

Таблица 2 - Состав таблицы «Растения»

Таблица 3 - Состав таблицы «Семейство»

Таблица 4 - Сoстaв тaблицы «Подкормка»

Таблица 5 - Состав таблицы «Почва»

Таблица 6 - Сoстaв тaблицы «Помещения»

Таблица 7 - Сoстaв тaблицы «Водяной режим»

2.3 Характеристика СУБД

Надежность, безопасность, высокая производительность, удобство в работе. Это главное, что характеризует продукты Oracle на протяжении уже многих лет. Наиболее важным - это является для СУБД, ставшей на сегодняшний день практически обязательной частью любой серьезной информационной системы. Но не только эти характеристики позволяют продуктам Oracle удерживать лидерство на рынке СУБД. Стремительно развивающиеся информационные технологии требуют от современных СУБД расширения классической функциональности лишь по хранению и обработке данных. Двигаясь в ногу со временем, корпорация Oracle по сути ломает сложившиеся взгляды на СУБД, наделяя ее все новыми и новыми возможностями.

Современная СУБД Oracle это мощный программный комплекс, позволяющий создавать приложения любой степени сложности. Ядром этого комплекса является база данных, хранящая информацию, количество которой за счет предоставляемых средств масштабирования практически безгранично. C высокой эффективностью работать с этой информацией одновременно может практически любое количество пользователей (при наличии достаточных аппаратных ресурсов), не проявляя тенденции к снижению производительности системы при резком увеличении их числа.

Механизмы масштабирования в СУБД Oracle последней версии позволяют безгранично увеличивать мощность и скорость работы сервера Oracle и своих приложений, просто добавляя новые и новые узлы кластера. Это не требует остановки работающих приложений, не требует переписывания старых приложений, разработанных для обычной одно-машинной архитектуры. Кроме того, выход из строя отдельных узлов кластера также не приводит к остановке приложения.

Встраивание в СУБД Oracle JavaVM, полномасштабная поддержка серверных технологий (Java Server Pages, Java-сервлеты, модули Enterprise JavaBeans, интерфейсы прикладного программирования CORBA), привело к тому, что Oracle на сегодняшний день де-факто является стандартом СУБД для Internet.

Еще одной составляющей успеха СУБД Oracle является многоплатформенность, так как она поставляется практически для всех существующих на сегодня операционных систем. Работая под Sun Solaris, Linux, Windows или на другой операционной системе с продуктами Oracle не будет возникать никаких проблем в работе. СУБД Oracle одинаково хорошо работает на любой платформе. Таким образом, компаниям, начинающим работу с продуктами Oracle не приходится менять уже сложившееся сетевое окружение. Существует лишь небольшое количество отличий при работе с СУБД, обусловленных особенностями той или иной операционной системы. В целом же это всегда та же самая безопасная, надежная и удобная СУБД Oracle.

Также нельзя не сказать о грамотной миграционной политике Oracle. Понимая, что переход с более старой версии СУБД на новую довольно трудоемкая процедура, связанная с тестированием работы существующих приложений в новом окружении, Oracle, при выпуске новых продуктов уделяет особое внимание совместимости снизу-вверх, делая этот переход практически безболезненным. Помимо этого, для переноса данных из СУБД других фирм в СУБД Oracle, Oracle бесплатно предлагает специальный инструментарий. Обладая удобным графическим интерфейсом, Oracle Migration Workbench в пошаговом режиме, полуавтоматически, поможет выполнить довольно непростую процедуру миграции.

Последние версии СУБД Oracle значительно проще в установке и первоначальной настройке. Также возросли возможности по специализированной настройке работы СУБД под конкретную задачу. В результате, и при работе с OLTP-системой, и с хранилищем данных, используя эти возможности по настройке СУБД Oracle, можно достичь поистине впечатляющих результатов.

СУБД Oracle поставляется в четырех вариантах Oracle Database Enterprise Edition, Oracle Database Standard Edition, Oracle Database Personal Edition и совсем облегченный мобильный вариант, предназначенный в первую очередь для laptop-ов. При этом все варианты сервера Oracle имеют в своем основании один и тот же код и функционально идентичны за исключением некоторых опций, которые например, могут быть доступны только для Oracle Database Enterprise Edition и не поставляться с другими вариантами СУБД.

Oracle Database Enterprise Edition. Полнофункциональная СУБД, возможности которой ограничены, пожалуй, лишь аппаратными ресурсами. По сути в Oracle Database Enterprise Edition включены все новейшие разработки по безопасному хранению, обработке и конечному представлению данных. Широкие возможности по масштабированию позволяют обеспечить работу сервера базы данных 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, 365 дней в году, а развитые средства резервного копирования.исключить возможность потери стратегически важной информации.

Oracle Database Standard Edition. СУБД, обладающая несколько ограниченными по сравнению с Oracle Database Enterprise Edition возможностями, что находит свое отражение в стоимости каждой из них. Может быть установлена на серверах поддерживающих не более четырех процессоров. Oracle Database Standard Edition является наилучшим решением для развертывания информационных систем в небольших организациях, рабочих группах или подразделениях больших предприятий.

За счет использования набора средств распределенной обработки и тиражирования данных, может быть использована для поддержки работы в организациях, имеющих большое число территориально-удаленных филиалов.

Oracle Database Personal Edition. Однопользовательская СУБД для обучения, разработки и использования приложений в операционных системах Windows NT/2000, Windows 95/ 98/ME. Oracle Database Personal Edition для Windows NT/2000, обладает всеми возможностями Oracle Database Enterprise Edition. Для Windows 95/98/ME эти возможности значительно ограничены, что связано с невозможностью их реализации при работе с этими операционными системами.

Oracle Lite. Совсем облегченная мобильная СУБД, позволяющая синхронизировать информацию, хранимую на laptop-ах и карманных компьютерах с корпоративными базами данных. Доступ к данным Oracle 8i Lite поддерживается посредством стандартных интерфейсов (ODBC, OCI, JDBC), что позволяет создавать приложения с помощью обычных средств разработки.

2.3.1 Схема данных в Oracle

Схема данных в Oracle составляется на основе информационно-логической модели разработанной при проектировании базы данных. В ней запоминаются и определяются связи между таблицами. Эти связи используются при создании отчетов, запросов, форм, а также обеспечивают целостность взаимосвязанных данных при корректировке таблиц.

Рисунок 3 - Вид окна Изменение связей

информационная система данные

2.3.2 Ввод данных

Рисунок 4 - Вид таблицы Растения с заполненными данными



Рисунок 5 - Вид таблицы Семейство с заполненными данными

Рисунок 6 - Вид таблицы Подкормка с заполненными данными

Рисунок 7 - Вид таблицы Почва с заполненными данными

Рисунок 8 - Вид таблицы Помещение с заполненными данными

Рисунок 9 - Вид таблицы Водяной режим с заполненными данными

2.3.3 Формирование запросов к базе данных

1. Для вывода информации о водяном режиме у заданного растения

select "НАЗВАНИЕ", "ПОЛИВ_ЛЕТОМ", "ПОЛИВ_ЗИМОЙ"

from "РАСТЕНИЯ", "ВОДЯНОЙ_РЕЖИМ"

WHERE “РАСТЕНИЯ”.”НАЗВАНИЕ” = 'Бегония Элатиор' AND "РАСТЕНИЯ"."ИД_ВОДЯНОЙ_РЕЖИМ" = "ВОДЯНОЙ_РЕЖИМ"."ИД_ВОДЯНОЙ_РЕЖИМ";



Рисунок 10 - Запрос 1

2. Для вывода информации о времени и типе подкормки для указанного растения

SELECT растения.название, растения.время_подкормки, подкормка.тип_подкормки

FROM растения,подкормка

WHERE растения.ид_подкормки = подкормка.ид_подкормки

AND растения.название = 'Бегония Элатиор'

Рисунок 11 - Запрос 2

3. Для вывода информации сведений о растениях, которые имеют заданное месторасположении

SELECT

растения.название,

растения.рекомендуемое_место_размещения

FROM растения

WHERE "РЕКОМЕНДУЕМОЕ_МЕСТО_РАЗМЕЩЕНИЯ" = 'Светлое место'

Рисунок 12 - Запрос 3

4. Для вывода информации сведения о растениях неприхотливых к воде

SELECT растения.название, водяной_режим.полив_зимой,

водяной_режим.полив_летом

FROM водяной_режим,

растения

WHERE растения.ид_водяной_режим = водяной_режим.ид_водяной_режим

AND водяной_режим.полив_зимой <> 'Обильный'

AND водяной_режим.полив_летом <> 'Обильный'



Рисунок 13 - Запрос 4

Для выдачи информации о сроков пересадки указанного растения, заданного возраста

Рисунок - 14 - Запрос 5

Для отчета выдачи информации о растениях указанного класса семейства (их количество в БД, название растения, время пересадки и цветения).

SELECT

COUNT(растения.название) AS "Колличество",

растения.название,

растения.возраст,

растения.время_пересадки,

подкормка.тип_подкормки,

растения.время_подкормки,

почва.тип_почвы,

водяной_режим.полив_зимой,

водяной_режим.полив_летом,

растения.рекомендуемое_место_размещения,

помещение.тип_помещения

FROM

семейства,

растения,

подкормка,

почва,

водяной_режим,

помещение

WHERE

растения.ид_подкормки = подкормка.ид_подкормки

AND растения.ид_почвы = почва.ид_почвы

AND растения.ид_водяной_режим = водяной_режим.ид_водяной_режим

AND растения.ид_помещения = помещение.ид_помещения

AND растения.ид_семейства = семейства.ид_семейства

AND семейства.название in ('Тутовые','Бегониевые')

GROUP BY

растения.название,

растения.возраст,

растения.время_пересадки,

подкормка.тип_подкормки,

растения.время_подкормки,

почва.тип_почвы,

водяной_режим.полив_зимой,

водяной_режим.полив_летом,

растения.рекомендуемое_место_размещения,

помещение.тип_помещения

Рисунок 15 - Запрос 6

Выводы

Целью курсового проекта было разработать информационную систему «Комнатные растения».

Разработанная информационная система выполняет следующие задачи:

- содержит подробные сведения о комнатных растениях, их семействе, возрасте, времени пересадки, времени и типе подкормки, типе почвы для растения, водяном режиме для каждого времени года; а так же сведения о подходящем помещении для растения;

- обеспечивает поиск информации о водяном режиме у заданного растения, сведений о растениях, которые имеют заданное месторасположении, сведения о растениях, неприхотливых к воде, времени и типе подкормки для указанного растения, сроков пересадки указанного растения, заданного возраста;

В курсовом проекте было проведено проектирование создаваемой базы данных: инфологическое и даталогическое. Были установлены сущности, атрибуты, взаимосвязи между сущностями, ключи базы данных. Была создана диаграмма ER-типа, в которой были учтены все сущности и их связи. Построена схема проектируемой базы данных. Осуществлено проектирование реляционной модели из ER-модели.

А, также, была выполнена физическая реализация проектируемой базы данных. Описана структура таблиц, созданы схема данных в Oracle.

Проведено описание формирования запросов к базе данных.

Список литературы

1. СУБД. Язык SQL в примерах и задачах [Электронный ресурс]: учеб. пособие / И.Ф. Астахова [и др.]. - М.: Физматлит, 2009. -168 с.

2. Туманов, В.Е. Основы проектирования реляционных баз данных [Электронный ресурс]: учеб. пособие / В.Е. Туманов. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. Интернет-Университет Информационных Технологий, 2007. - 420 с.

3. Илюшечкин, В.М. Основы использования и проектирования баз данных: учеб. пособие / В.М. Илюшечкин; ред. Т.А. Ярмахова. - М.: Высш. образование, 2009. - 213 с.

4. Кузнецов С.Д Основы баз данных: учебное пособие /C.Д. Кузнецов - 2-е издание., испр. - М.: Интернет-университет Иформационных технологий; БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007. - 484 c.:ил(Серия основы информационных технологий)

5. Базы данных [Электронный ресурс]: теория и практика применения: учеб. пособие / А.Л. Богданова [и др.]; ред. А.В. Медников. - Химки: Рос. междунар. акад. туризма, 2010. - 125 с.

Размещено на Allbest.ru

...