ТИПИЧНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ F1 Конкурс в ТПУ на ___________2007г. фа к-т Кол. мест по плану Факультет Программа обработки (ПО 1) F2 Ко д аби тур и ент а Фак -тет Конкурс АВТФ 3.5 ЭФФ 2.7 ТЭФ 3.0 . . . Дат а пода -чи заяв лен ия F2 Программа корректировки Ко д аби -та (ПК1) 1 Факуль тет Дат а пода -чи заяв лен ия ПОЗАДАЧНЫЙ ПОДХОД Количество абитуриентов по областям на____2007 г. Область F3 Факультет Итого А ВТФ АЭМФ … Омская Ко д аби -та Да та за явл е ни я ф ак -т Обл. от-да прибыл ПО2 Томская Тюменская . . . Распределение абитуриентов по видам до вузовских учебных заведений Факультет Средняя Техни- Лицей школа кум F4 Ко д аби тур и ент а АВТФ Ф ак -т Око нчи л УЗ ПО3 АЭМФ . . . Итого 2 ПОЗАДАЧНЫЙ ПОДХОД В СИСТЕМЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗАДАЧ А B F 1 В C А А C B С ПО 1 ПК 1 Описание структуры файла А F2 D А A D D ПК 2 ПO 2 F3 A C F G А C G F A D A C ПК 3 F G ПО 3 A B D E F A B D A B D E B 6 6D E E F F4 А B E D ПК 4 F F A F 5 ПО 4 Дублирование А во всех, В в F и F4, С в F и F3, 3 D в F2 и F4, F в F3 и F4 СИСТЕМА ЗАДАЧ С ЕДИНЫМ ФАЙЛОМ A A B C D E ПК F G ПО 1 F A B C D E F B C D E F G G A B C D E F G ПО 2 A B C D E F G ПО 3 A B C D E F G ПО 4 Обеспечивая минимизацию дублирования исходных данных и их однократный ввод, такой подход порождал новые проблемы: сложность структуры исходных данных (в то время вся обработка ориентировалась на обработку «плоских», линейных файлов); избыточность файла для каждой конкретной программы обработки; любые изменения в составе файла исходных данных приводило к необходимости повторной трансляции всех использующих его программ. Даже, если эти изменения не затрагивали алгоритма обработки, необходимо было менять описание файла в программе. 4 Для разрешения отмеченного противоречия между эффективными, централизованным хранением и актуализацией единого файла с минимальным дублированием информации (без избыточное хранение) и эффективным использованием каждой программой минимально необходимой исходной информации привело к такой организации системы обработки данных когда: используется единая система взаимосвязанных файлов, получившая название базы данных, со специальной организацией, эффективной для всех применений в целом; для обеспечения эффективного доступа к базе данных со стороны программ (предоставление только необходимой информации, обеспечение независимости от возможных изменений в структуре той части базы данных, которую не обрабатывает программа) используется специальная программа – система управления базами данных, по существу, берущая на себя функции операционной системы по управлению данными. СУБД A B C ПО1 A B C A B C A D ПК1 ПО2 A D C G A A D F C D F G G ПК2 ПО3 СУБД A D E 5 ПО6 Основные положения концепции баз данных 1.Автономное, без избыточное хранение данных сложной структуры и значительного объема. 2.Комплексное использование хранимой информации. 3.Независимость программ обработки от физической структуры исходных данных. Дополнительные положения концепции баз данных. а) БД – есть отображение информационной модели предметной области. б) Однократный ввод первичной информации. в) Защита данных (авторизованный доступ, от катастрофического разрушения, криптография, ограничения целостности). г) Реорганизация БД (развитие) по мере необходимости с минимальным влиянием на действующие программы. Базу данных можно определить как совокупность взаимосвязанных, хранящихся вместе данных, при наличии такой организации и минимальной избыточности, которая допускает их использование оптимальным образом для одного или нескольких приложений, данные запоминаются и используются так, чтобы они были независимы от программ, использующих эти данные, а программы были бы независимы от способа и структуры хранения данных, для добавления новых или модификации существующих данных, а также для поиска данных в БД применяется общий управляющий способ. 6 Следует заметить, что приведенное выше обоснование, отражает естественное развитие подхода к обработке структурированных (фактографических) данных и определяется в основном требованием повышение эффективности разработки, ввода в действие и функционирования программного обеспечения. Принцип обеспечения независимости программ от физической организации данных был в то время (позадачный подход) определяющим, т.к. позволял развивать программное обеспечение и базу данных с минимальными затратами, а комплексное использование понималось как возможность простого обращения к БД из программ, написанных на различных, стандартных языках программирования (простота доступа). Вторым по важности был, неявно обозначенный выше принцип информационного моделирования (автономное хранение данных значительного объема и сложной структуры) некоторой предметной области в виде БД – учет связей между файлами базы данных обеспечивала СУБД, снимая с программ обработки связанные с этим проблемы. На более поздних этапах развития процессов обработки данных на ЭВМ, в связи с применением персональных компьютеров конечными пользователями (а позднее и удаленный доступ к БД), все возрастающее значение приобретает способность отображения в базах данных информационной модели предметной области и обеспечение непосредственного доступа к базам данных. Поэтому, на первый план выступают принципы автономного хранения данных сложной структуры и простого авторизованного доступа (комплексного использования), причем под простым понимается доступ к БД без предварительного программирования, т.е. доступ конечных пользователей. 7 Таким образом, необходимость применения концепции баз данных обусловлена следующими причинами: развитие подхода к обработке данных от вычислительных задач к информационным, к объединению последних в комплексы (подсистемы) и с постоянным их развитием, включая расширение состава задач обработки данных. противоречие между подзадачным подходом в использовании исходных данных и требованием их эффективной актуализации; стремление отобразить в системе хранимых данных без избыточную информационную модель определенной предметной области. На более поздних этапах (применение персональных компьютеров и локальных вычислительных сетей) - ориентация на широкий круг конечных пользователей; Сейчас снова противоречия, между автономными БД АРМов (подсистем, автоматизированных программных комплексов, приложений) и требованием их (БД) эффективной актуализации, сложностью комплексного использования информации (авторизованный доступ работников, особенно руководителей). Необходимость интеграции баз данных, создания ЕИС (ЕИП). Понятие схемы и подсхемы Анализ принципов реализации концепции баз данных позволяет сделать вывод о том, что система управления базами данных – СУБД (программа, реализующая эти принципы) должна быть программой, универсальной по отношению к составу и структуре данных, хранимых в БД. 8 Для достижения требуемого универсализма используется: - специальное описание структуры БД, хранимое автономно от программы (СУБД) и используемое ей для динамической настройки на работу с информацией, необходимой прикладной (внешней) программы обработки. Это описание называется схемой БД. - специальное описание структуры данных, необходимой прикладной программе. Это описание называется подсхемой (часть структуры БД). Современное понятие – представление. Подсхемы Схема БД ПК1 ПО1 ПК2 ПО2 ПК3 ПО3 СУБД БД П Р Е Д М Е Т Н А Я ПО1 ПК1 ПО2 ПК2 О Б Л ПО3 ПК m . . . Программы корректировки БД 9 Программы обработки БД