в чем различие базы данных и информационной системы
Базы данных и информационные системы
База данных (БД) – это средство накопления и организации больших массивов информации об объектах некоторой предметной области. Она должна отражать текущие данные о предметной области, накапливать, хранить информацию и предоставлять различным категориям пользователей быстрый доступ к данным.
По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные. В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Например, каталог в библиотеке. В документальных БД содержится информация самого разного типа: текстовая, графическая, звуковая. Например, БД законодательных актов в области уголовного права.
Сама база данных включает в себя только информацию. Информационная система представляет собой совокупность базы данных и комплекса аппаратно-программных средств сбора, хранения, передачи и обработки информации. ИС условно можно также разделить на фактографические и документальные. Фактографические ИС выполняют функции обработки БД, содержащих факты – конкретные значения данных о реальных объектах. Документальные ИС обслуживают задачи, которые не предполагают однозначного ответа на поставленный вопрос. Цель системы – выдать в ответ на запрос пользователя список документов или объектов, в какой-то мере удовлетворяющих сформулированным в запросе условиям.
По технологии обработки данных БД делятся на централизованные и распределенные. Централизованная БД хранится в памяти одной вычислительной системы. Если эта вычислительная система является компонентом сети ЭВМ, возможен распределенный доступ к такой базе. Такой способ использования БД часто применяется в локальных сетях.
Распределенная БД состоит из нескольких, иногда пересекающихся или дублирующих друг друга частей, которые хранятся в памяти различных ЭВМ вычислительной сети. Работа с такой БД осуществляется с помощью Системы управления распределенной БД (СУРБД).
По способу доступа к данным БД разделяются на БД с локальным и БД с сетевым (удаленным) доступом. Системы централизованных БД с сетевым доступом предполагают две основные архитектуры: Файл-сервер, Клиент-сервер.
Архитектура Файл-сервер предполагает выделение одной из машин сети в качестве центральной (сервер файлов), на которой хранится совместно используемая централизованная БД. Остальные машины сети выполняют роль рабочих станций. Файлы БД по запросам пользователей передаются по сети на рабочие станции, где производится в основном обработка данных. Пользователи могут создавать на рабочих станциях локальные БД и пользоваться ими самостоятельно.
Архитектура Клиент-сервер предусматривает, что помимо хранения централизованной БД сервер базы данных должен обеспечивать выполнение объема обработки данных. По запросу клиента с рабочей станции система выполняет поиск и извлечение данных на сервере. Извлеченные данные передаются по сети от сервера к клиенту.
При проектировании и эксплуатации БД к ней предъявляются следующие требования:
1. Адекватность отображения предметной области (полнота, целостность, непротиворечивость, актуальность данных).
2. Возможность взаимодействия пользователей разных категорий; обеспечение высокой эффективности доступа.
3. Дружественность интерфейса.
4. Обеспечение секретности и конфиденциальности.
5. Обеспечение взаимной независимости программ и данных.
6. Обеспечение надежности БД; защита данных от случайного и преднамеренного разрушения; возможность быстрого и полного восстановления данных в случае сбоев в системе.
Лицом, ответственным за создание, эксплуатацию и сопровождение БД, является администратор базы данных. В его обязанности входит выполнение следующих функций:
1. Анализ предметной области, ее описание, формулировка ограничений целостности.
2. Проектирование структуры БД: состава и структуры файлов БД, связей между ними.
3. Задание ограничений целостности при описании структуры БД и процедур обработки данных.
4. Первоначальная загрузка и ведение БД.
5. Защита данных: обеспечение порядка входа в систему; определение прав доступа пользователей к данным; выбор и создание программно-технических средств защиты данных; тестирование средств защиты данных; сбор статистики об использовании данных; обеспечение восстановления БД.
6. Анализ обращений пользователей к БД.
7. Работа над совершенствованием и динамическим развитием БД.
Иерархические базы данных графически могут быть представлены как перевернутое дерево, состоящее из объектов различных уровней. Верхний уровень занимает один объект, второй – объекты второго уровня и т.д.
Между объектами существуют связи, каждый объект может включать в себя несколько объектов более низкого уровня. Такие объекты находятся в отношении предка (объект, более близкий к корню) к потомку (объект более низкого уровня). При этом объект-предок может не иметь потомков или иметь их несколько, тогда как объект-потомок обязательно имеет только одного предка. Объекты, имеющие общего предка, называются близнецами. Примером такой БД является иерархическая файловая система хранения данных.
Сетевая база данных является обобщением иерархической за счет допущения объектов, имеющих более одного предка. Вообще, на связи между объектами в сетевой модели не накладывается никаких ограничений. Примером сетевой БД является Всемирная паутина.
Наибольшую популярность приобрела реляционная модель в силу ее простоты и математической обоснованности. Понятие реляционной модели данных связано с разработками Е. Кодда.
Ответы Основные понятия база данных и информационная система
Задание 1. Что такое база данных?
Задание 2. В чем различие между фактографическими и документальными БД?
Задание 3. Что такое распределенная БД?
Задание 4. Что такое информационная система? Приведите примеры информационных систем.
Задание 5. Что вы знаете о реляционной БД?
Задание 6. Что такое запись, поле? Какую информацию они содержат?
Задание 7. Определите имена полей в таблицах «Домашняя библиотека», «Погода», «Успеваемость», «Факультативы».
Поля «Домашняя библиотека»: Номер; Автор; Название; Год; Полка
Поля «Погода»: День; Осадки; Температура С; Давление, мм рт. ст.; Влажность, %
Поля «Успеваемость»: Ученик; Русский; Алгебра; Химия; Физика; История; Музыка
Поля «Факультативы»: Фамилия; Геология; Цветоводство; Танцы
Задание 8. Что такое первичный ключ БД? Какие бывают ключи?
Задание 9. Назовите объекты, сведения о которых содержат записи баз данных «Погода», «Успеваемость», «Факультативы». Определите ключи записей в этих БД.
Таблица «Погода»
Первичный ключ: День. Отдельный объект БД: Погода в определенную дату.
Таблица «Успеваемость»
Первичный ключ: Ученик. Отдельный объект БД: Успеваемость ученика.
Таблица «Факультативы»
Первичный ключ: Фамилия. Отдельный объект БД: Наличие факультативов у учеников.
Понятия «база данных» и «информационная система». Реляционные базы данных
Цель урока: Ознакомление с понятиями база данных.
Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний
Формы работы учащихся: конспект урока, практическое задание за компьютером
Необходимое техническое оборудование:
Структура и ход урока
(в мин.)
Приветствие учащихся, сообщение темы, целей и плана урока.
1. Что такое информационная модель?
2. Виды информационных моделей.
3. В чем состоит удобство табличного представления информации?
Отвечают на вопросы учителя.
Тема урока: Понятие базы данных и информационной системы. Реляционные базы данных. (Презентация) (Слайд 1)
База данных (БД) – совокупность определенным образом организованной информации на какую-то тему.
(Примеры БД) (Слайд 2)
Базы данных бывают фактографическими и документальными. (Слайд 3)
В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленные в строго определенном формате. Документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.
Сама по себе база данных не может обслужить запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД – это только “информационный склад”. Обслуживание пользователя осуществляет информационная система
Информационная система – это совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.
База данных – организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти компьютера и постоянного применения.
Если разные части одной базы данных хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью, то такая БД называется распределенной базой данных. (Слайд 5)
Информация в базах данных может быть организована по-разному. Чаще всего используется табличный способ.
Реляционные базы данных имеют табличную форму организации. (Слайд 6)
В реляционных БД строка таблицы называется записью, а столбец – полем. (Слайд 7)
В реляционной базе данных не должно быть совпадающих записей.
Разные поля отличаются именами. Записи различаются значениями ключей. (Слайд 8)
Первичным ключом в базе данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей. (Слайды 9, 10)
С каждым полем связано важное свойство – тип поля.
Тип поля определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях. (Слайд 11)
В реляционных базах данных используют четыре основных типа поля:
числовой;
символьный;
дата;
Рисуют схему, записывают
Записывают заголовок – Информационная система.
Записывают определение.
В форме фронтального опроса:
1. Что такое база данных?
2. В чем различие между фактографическим и документальными базами данных?
3. Что такое запись, поле?
(Слайд 12)
1. Повторим тему урока.
2. Сформулируйте определение базы данных и информационной системы.
3. Где в повседневной жизни встречаются базы данных?
4. Выставление оценок учащимся.
1. Читать параграф 10 стр.60–65, вопросы 1–12 ответить устно.
2. Письменно выполнить задание № 7. (Приложение1)
Базы данных и информационные системы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Связь информационных систем и баз данных
Логически связанные данные, формализованные каким-либо единым способом, таким образом, чтобы их можно было обрабатывать компьютером, называются базой данных
Базы данных создаются, хранятся и обрабатываются в специальных программах, называемых системами управления базами данных (СУБД). Но для эффективной работы с данными одной лишь базы данных под управлением СУБД не достаточно. Обычно данные нужны для использования в каком-либо виде деятельности. Например, личные данные пациента нужны в процессе регистрации его медицинской карты в клинике, данные о проданных товарах нужны для ведения учета на предприятиях розничной торговли, данные о результатах сессии нужны в процессе начисления студентам стипендии и т.д. Все эти виды деятельности специфичны, в них есть свои правила и своя терминология. Поэтому для их информационной поддержки нужны специальные программы, где используется привычная терминология, а все правила учтены. Такие программы называются информационными системами (ИС).
Информационной системой называется аппаратно-программный комплекс, обеспечивающий накапливание, хранение и обработку данных с целью поддержки информационных процессов какого-либо вида деятельности.
Часть реального мира, которая подлежит изучению с целью разработки информационной системы, называется предметной областью.
Предметная область описывается множеством объектов, множеством процессов, использующих эти объекты, множеством пользователей, объединенных единым взглядом на всю систему.
Совокупность правил и принципов поведения объектов предметной области называют бизнес-логикой ИС.
Допустим, каждый покупатель магазина при наличии трех покупок, сделанных в течении месяца, получает скидку 2%. Это требование является частью бизнес-логики. При разработке ИС магазина оно должно быть учтено в виде отдельной процедуры, которая автоматически найдет таких покупателей и назначит им скидку.
Готовые работы на аналогичную тему
При проектировании ИС необходимо определить, какие данные, и для каких целей будут храниться в системе, а также, каким образом будет организовано их хранение и обработка. Таким образом, база данных и СУБД являются составной частью (ИС). Кроме баз данных ИС включает в себя систему связанных друг с другом приложений, которые реализуют бизнес-логику.
Классификация информационных систем
По сферам применения ИС делятся на
Основной задачей ИПС, как правило, является поиск и извлечение части хранимых данных, удовлетворяющих некоторому критерию отбора. Классическим примером ИПС являются поисковые сервера Интернет. Обращения пользователей к СОД, как правило, заканчивается добавлением новых данных или редактированием уже имеющихся. Хранимые данные обрабатываются программно и выводятся в результате отчетов и документов. Классический пример СОД – это ИС банков и супермаркетов.
В зависимости от вида информационных ресурсов, с которыми работает ИС, их делят на два класса:
Документальные ИС хранят непосредственно документы, содержащие информацию. В качестве документов могут использоваться статьи, географические карты, фотографии, аудиозаписи и т.д. В этом случае в базе данных хранятся лишь ссылки на документы и те их реквизиты, которые можно формализовать. Документальные ИС чаще всего бывают информационно поисковыми.
Фактографические ИС хранят формализованные данные о проведении каких-либо операций. Например, данные о поступлении товаров от поставщиков, данные о передаче материалов со склада в цеха и т.д. Фактографические ИС содержат данные об объектах предметной области в их взаимосвязи друг с другом.
В условиях современной экономики ИС не разрабатываются раз и навсегда. Большинство ИС в течении своего срока службы неоднократно модифицируются, чтобы соответствовать изменившимся условиям предметной области. Часто требуется организовать обмен данными между различными ИС, которые построены на различных платформах различными командами разработчиков, с использованием разных СУБД. Для этого в ИС должны быть предусмотрены функции импорта и экспорта данных на основе стандартных форматов обмена данными.
Конспект по информатике на тему «Понятие базы данных и информационной системы»
Тема урока: «Понятие базы данных и информационной системы »
Развивающая : формировать качества мышления; гибкость при выполнении упражнений, рациональность;
формировать правильные представления, вязанные с организацией хранения информации на компьютере и доступа к ней.
Воспитательные: воспитать самостоятельность; создать условия для воспитания аккуратности и бережного отношения к труду.
что такое база данных (БД);
система управления базами данных (СУБД).
открывать готовую БД в одной из СУБД реляционного типа;
организовывать поиск информации в БД.
Тип урока: изучение нового материала.
Оборудование: презентация, компьютеры, доска, мел.
Приветствие. Проверка присутствующих. Тема нашего урока: «Понятие базы данных и информационной системы».
Актуализация опорных знаний
Фронтальный опрос по теме: «Моделирование»
В чем отличие модели от моделирования?
Что такое формализация?
В чем отличие графика от чертежа?
В чем отличие табличной модели типа «объект-объект» от типа «объект-свойство»?
Что такое двоичная матрица?
Изучение нового материала
Сегодня на уроке мы с вами познакомимся с новыми понятиями, которые нам понадобятся при выполнении практической работы.
Система управления базами данных (СУБД) входит в стандартный набор прикладных программ, который – так сложилось исторически – используется практически в каждой организации нашей страны. Использование базы данных означает создание для практических целей запросов и отчётов.
Скажите, где мы с вами можем хранить информацию?
Вся информация может храниться на бумаге (например, книжный каталог библиотеки, газета, журналы), в компьютере. Современным средством хранения информации и обработки данных является компьютер.
Введём первое новое понятие, как база данных. Что же это такое?
База данных – организационная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения.
Для хранения БД может быть использован один компьютер (централизованная БД) или множество взаимосвязанных компьютеров (распределенная БД).
Базы данных бывают фактографическими и документальными.
Фактографическая БД содержит краткие сведения об описываемых объектах, представленные строго определённом формате (книжный фонд библиотеки, кадровый состав учреждения).
Документальными базами могут быть БД исторического архива или поликлиники. В первом случае содержатся полные тексты исторических документов, в том числе могут храниться звуко- и видеозаписи
исторических событий. Во втором случае – подробные записи о состоянии здоровья пациента, о назначениях врачей, результаты анализов и т.д. Следовательно, документальная БД содержит обширную информацию самого разного типа: текстовую, графическую, звуковую, мультимедийную.
Известны 3 способа организации информации в БД и связей между ними:
Иерархические (в виде дерева),
Сетевая БД более гибкая: нет явно выраженного главного элемента и существует возможность установления горизонтальных связей. Например, организация информации в Интернете ( WWW).
Наиболее распространенными являются реляционные БД.
Современные информационные технологии постепенно стирают границу между фактографическими и документальными БД. Существуют средства, позволяющие легко подключать любой документ (текстовый, графический, звуковой) к фактографической БД.
Сама по себе база данных не может обслуживать запросы пользователя на поиск и обработку информации. База данных – это только «информационный склад», обслуживание пользователя осуществляет информационная система.
Информация в БД может быть организована по – разному, чаще всего используется табличный способ.
Реляционные базы данных имеют табличную форму организации. В реляционной БД строка таблицы называется записью, а столбец – полем. В общем виде это выглядит так:
Каждое поле имеет имя. Например, в таблице «Погода» имена полей такие: день, осадки, температура, давление, влажность.
Поля – это различные характеристики (иногда говорят: атрибуты) объекта. Значение полей в одной строке относятся к одному объекту.
В реляционной базе данных не должно быть совпадающих записей.
Первичным ключом в базе данных называют поле (или совокупность полей), значение которого не повторяется у разных записей.
Не всегда удается определить одно поле в качестве ключа. Пусть, например, в базе данных, которая хранится в компьютере управления образования области, содержатся сведения о всех средних школах районных центров.
В такой таблице у разных записей не могут совпасть только одновременно два поля: город и номер школы. Эти два поля вместе образуют составной ключ : город-номер школы. Составной ключ может состоять и более чем из двух полей.
С каждым полем связано еще одно важное свойство – тип поля. Тип поля определяет множество значений, которые может принимать данное поле в различных записях.
В реляционных базах данных используются через основные типы поля:
Числовой тип имеют поля, значения в которых могут быть только числами. Например, в БД «Погода» три поля числового типа: температура, давление, влажность.
Символьный тип имеет поля, в которых будут храниться символьные последовательности (слова, тексты, коды и т.д.). Примерами символьных полей являются поля автор и название в БД «Домашняя библиотека»; поле телефон и БД «Школы».
Тип «дата» имеет поля, содержащие календарные даты в форме «день/месяц/год». Тип «дата» имеет поле день в БД «Погода».
Логический тип имеют поля, которые могут принимать всего два значения: «да», «нет» или «истина», «ложь», или (по-английски) «true», «false». Если двоичную матрицу представить в виде реляционной БД, то ее полям, содержащим значение 0 или 1, удобно поставить в соответствие логический тип.
Для полей символьного и числового типов требуется определить их размер. При определении размера поля нужно ориентироваться на максимально длинное значение, которое может храниться в этом поле. В некоторых случаях для числовых полей нужно задавать не длину, а числовой формат (целое, длинное целое, с плавающей точкой и т. д.). Поля типа «дата» и логического типа имеют стандартный размер.
СУБД (Система Управления Базами Данных) – программное обеспечение для работы с базами данных.
Большинство современных СУБД предназначены для работы с реляционными базами данных (реляционные СУБД).
Проектирование БД – теоретический этап работы. На этом этапе определяется:
— какие таблицы будут входить в состав БД;
— первичные ключи каждой таблицы.
Создание структуры. На этом этапе с помощью конкретной СУБД описывается структура таблиц, входящих в состав БД.
Ввод записей. Заполнение таблиц базы данных информацией.
Итак, в полях находятся значения величин определенных типов.
От типа величины зависят те действия, которые можно с ней производить.
Например, с числовыми величинами можно выполнять арифметические операции, а с символьными и логическими – нельзя.
Подведение итогов урока
Что такое база данных?
В чём различие между фактографическими и документальными базами данных?
Что такое распределённая БД?
Приведите примеры информационных систем.
Что такое главный ключ записи? Какие бывают ключи?
Что такое запись, поле записи? Какую информацию они содержат?
Какие бывают типы полей?
Что нового я узнал на уроке…
Чему я научился на уроке…
Домашнее задание: читать § 10-11 (уч. 8 кл.), определить имена полей в таблицах «Домашняя библиотека», «Успеваемость».