Базы данных. Системы управления базами данных и банками знаний

Темы лекции
Общее понятие о базах данных.
Основные понятия БД
Основные понятия систем управления базами данных и банками знаний.

Основные понятия Баз Данных
База Данных (БД) − это совокупность сведений о конкретных объектах реального мира в какой−либо предметной области.
Предметная область − это часть реального мира, подлежащего изучению для организации управления и в конечном счете автоматизации, например, предприятие, вуз и т.д.
СУБД − комплекс программных и языковых средств, необходимых для создания баз данных, поддержания их в актуальном состоянии и организации поиска в них необходимой информации.
БД − поименная совокупность структурированных данных, относящихся к определенной предметной области.

Структурирование данных
Неструктурированные данные
Личное дело № 16943, Сергеев Петр Михайлович, дата рождения 1 января 1976г.;
Личное дело № 16593 Петрова Анна Владимировна, дата рождения 15.03.75
Личное дело №16693 Анохин Андрей Борисович, дата рождения 14.04.76
Структурированные данные

Классификация Баз Данных

Структурные элементы БД

Основные функции СУБД
Непосредственное управление данными во внешней памяти.
Управление буферами оперативной памяти.
Управление транзакциями. Сериализация это такой порядок транзакции, при котором суммарный эффект смеси транзакций эквивалентен эффекту их последовательного выполнения.
Сериальный план выполнения смеси транзакции − это такой план, который приводит к сериализации транзакции.
Журнализация.
Поддержка языков БД.

Типовая организация СУБД
Ядро СУБД (менеджеры данных): менеджер − буфер оперативной памяти; менеджер − транзакций и менеджер журнализации;
Компилятор языка БД –преобразует язык из записи пользователя во внутренний язык компьютера.;
Набор утилит (служебных программ) - загрузка, выгрузка БД, проверка авторизации и т.д.

Основные модели хранения данных
Модель данных – совокупность структур данных
и операций их обработки.
1. Реляционная модель
2. Иерархическая модель данных
3. Сетевая модель данных

Примеры представления информационных объектов
Примеры компактного преставления информационных объектов

Пример реляционной модели
Отношения представлены в виде таблиц, строки которых соответствуют кортежам или записям, а столбцы — атрибутам отношений, доменам, полям.
Поле, каждое значение которого однозначно определяет соответствующую запись, называется простым ключом (ключевым полем)
. Если записи однозначно определяются значениями нескольких полей, то такая таблица базы данных имеет составной ключ.
В примере ключевым полем таблицы является "№ личного дела".

Свойства реляционной таблицы
каждый элемент таблицы − один элемент данных (атомарность);
все столбцы в таблице однородные, т.е. все элементы в столбце 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.

Связи реляционных таблиц через внешний ключ

Понятия реляционных Баз Данных

Целостность реляционной БД
Два базовых требования целостности:
- Целостность сущностей.
- Целостность по ссылкам (требование внешнего ключа)
Способы обеспечения целостности по ссылкам:
1. Запрещение удаления записи, на которую идет ссылка;
2. Каскадное удаление;
3. Обнуление значений внешних ключей, при удалении кортежа на который имеются ссылки.

Объекты Access
Исходное окно Access отличается простотой и лаконичностью. Четыре вкладки этого окна представляют четыре вида объектов, с которыми работает программа:

1. Таблицы
Таблицы -основные объекты БД.
В них хранятся данные.

2. Запросы
Запросы -это специальные структуры, предназначенные для обработки БД. С помощью запросов данные упорядочивают, фильтруют, отбирают, изменяют, объединяют, то есть обрабатывают.

3. Формы
Формы - это объекты, с помощью которых в базы вводят новые данные или просматривают имеющиеся.

4. Отчеты
Отчеты - это формы "наоборот". С их помощью данные выдают на принтер в удобном и наглядном виде.

Структура таблицы
Большинство баз данных имеют табличную структуру.
Как мы знаем, в табличной структуре адрес данных определяется пересечением строк и столбцов.
В базах данных столбцы называются полями, а строки - записями.
Поля образуют структуру базы данных, а записи составляют информацию, которая в ней содержится.
Каждая запись таблицы содержит всю необходимую информацию об отдельном элементе БД.
Например, запись о преподавателе может содержать фио и тд.