Использование баз данных в организации производства реферат

Обновлено: 05.07.2024

Компьютеризация человечества выступает главной сферой автоматизирования промышленной, управленческой и научной работы, где обязательны сохранение, обработка, получение, передача и сбор в единое целое всей информации. Автоматизирование на персональных компьютерах изменяет стандарты переработки данных, придавая слаженную работу промышленности и организаций на базе более новейшей информационной технологии.Применение персонального компьютера в виде механизма обработки информации в разных областях человеческой деятельности повышает информационную культуру общества, способствуя без осложнений перейти к информационному обществу, где информация является самым ценным материалом наравне с финансовыми, энергетическими и другими ресурсами.

В нужное время полученная, правильно обработанная и четко представленная информация зачастую увеличивает эффективность принимаемых решений и, следовательно, их результат.

Автоматизированные информационные системы (АИС), в основу которых положены базы данных, появились в 60-х годах 20 века первоначально в военной промышленности, а затем перешли в бизнес — туда, где были накоплены большие объемы исходных данных.Первым базам данных нашли применение в химии, ядерной физике, космонавтике и остальных науках, которые требуют систематического подхода к работе с информацией. Последующая эволюция компьютеризации и компьютерных характеристик привело человечество к тому, что базы данных оказались в разработке фактически во всех областях занятности человека, и стали повседневно использоваться в разных экономических объектах: от сельского хозяйства до финансовых систем. Последними нововведениями применения баз данных стала всемирная сеть интернет, которая по всей сути является самой крупной и обширной базой данных.Вот несколько примеров приложений нового поколения, которые определяют потребности в новых средствах разработки баз данных и возможностях их применения в современном мире.

Мы рассмотрим несколько таких приложений.

1. Применение баз данных в системе наблюдения Земли

Система наблюдения Земли (EOS — Earth Observing System) представляет собой множество спутников, которые запускает NASA начиная с 1998 года. Их назначение — сбор информации, необходимой для исследователей, занятых изучением долгосрочных тенденций состояния атмосферы, океанов, земной поверхности. Спутники поставляют информацию в объеме 1/3 Пбайт (Petabyte — 1015 байт) в год. Эти данные объединяются с уже существующей информацией, а также с данными из других источников (зарубежные спутники, наземные станции наблюдения) и накапливаются в базе данных EOSDIS (EOS Data and Information System) в невиданных прежде масштабах.

EOSDIS предназначена для информационного обслуживания, как специалистов, так и неспециалистов. В дальнейшем предполагается, что доступ к ней будут иметь даже школьники, которые смогут знакомиться с моделями формирования погодных условий, с воздействием вулканических явлений и т.п.Вот наиболее сложные задачи, возникающие в связи с этим проектом:поддержка многих тысяч потребителей информации с огромной интенсивностью и объемом запросов, которые могут иметь как произвольный, так и регламентированный характер (как, например, ежедневное обновление данных);выработка эффективных механизмов просмотра и поиска интересующей информации.

2. Использование баз данных в военной области

В настоящее время все большее распространение находит использование и применение баз данных в военной отрасли. Как и проект EOSDIS, военная область предполагает сетевое взаимодействие огромного числа участников боевых действий. В связи с применением в военном деле элементов робототехники и искусственного интеллекта, крайне актуальным представляется интеграция систем баз данных в управление отдельными боевыми машинами и создание комплексов, направленных на взаимодействие их между собой. Наиболее продвинутой отраслью военной науки, в которой применяются информационные системы, является разработка и использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). При использовании БПЛА создаются и применяются информационные системы напрямую связанные с космическими аппаратами, средствами космической навигации, со станциями метеорологических служб и системами обеспечивающих устойчивые линии и каналы связи. Происходит мгновенный обмен данными, передается огромный поток информации, который занимает временной отрезок не более 150 миллисекунд.Некоторые сложные задачи, возникающие при осуществлении этого проекта это:разработка и поддержка зашифрованных каналов передачи данных; обеспечение защиты от несанкционированного доступа к данным.

3. Применение баз данных в издательском бизнесе

В издательском бизнесе ожидается в ближайшем будущем ряд глубоких перемен. Становится возможным хранение книг и статей в электронном виде и оперативная доставка их потребителям по высокоскоростным сетевым каналам. Само понятие публикации существенно расширяется — документ может содержать графические, аудио- или видео-включения, аннотацию, другие сопроводительные элементы. Общий объем информации, которая доступна уже сегодня, превышает размеры базы данных EOSDIS, а в ближайшем будущем ожидается его рост примерно на порядок.Естественным следствием этих перемен станет сближение издательской и образовательной сфер.

4. Использование баз данных в здравоохранении

Внедрение современных информационных технологий в области здравоохранения окажет кардинальное воздействие на такие характеристики медицинского обслуживания, как стоимость, качество, повсеместная доступность.Врачу в процессе работы необходим доступ к множеству источников информации. Истории болезни пациента находятся в разных медицинских учреждениях, клиниках, страховых организациях. Для получения полной и объективной картины все данные следует собрать и систематизировать. Точно так же существует множество систем и баз данных, предоставляющих информацию о лекарствах, лечебных процедурах, диагностических средствах.Записи лечащего врача, результаты обследований, информация о счетах за лечение, договора медицинского страхования для каждого пациента должны фиксироваться в электронной форме и оставаться доступными для последующего использования. Вот ряд проблем, которые возникают в связи с реализацией подобной системы:интеграция разнородных источников уже накопленной информации; средства контроля доступа, обеспечивающие необходимый уровень конфиденциальности;интерфейсы доступа к информации, удобные для разных категорий работников здравоохранения.

5. Базы данных в системе электронной коммерции

Как и проект системы наблюдения Земли (EOSDIS), система электронной коммерции предполагает сетевое взаимодействие огромного числа участников торговых сделок. Разница заключается в том, что в EOSDIS имеется один главный поставщик информации и множество ее потребителей, а торговая система подразумевает наличие множества поставщиков и множества потребителей. Кроме того, участники в данном случае могут испытывать определенное взаимное недоверие и, возможно, имеют свои частные закрытые информационные системы. Наиболее сложные проблемы, связанные с проектами этого рода, следующие:система электронной коммерции должна иметь высоконадежные средства распределенной аутентификации;перевод денежных сумм должен осуществляться в приемлемые для бизнеса сроки;обеспечение защищенности системы от несанкционированного доступа.

Современные СУБД в основном являются приложениями Windows, так как данная среда позволяет более полно использовать возможности персональной ЭВМ, нежели среда DOS. Снижение стоимости высокопроизводительных ПК обусловил не только широкий переход к среде Windows, где разработчик программного обеспечения может в меньше степени заботиться о распределении ресурсов, но также сделал программное обеспечение ПК в целом и СУБД в частности менее критичными к аппаратным ресурсам ЭВМ.

Работа содержит 1 файл

Использование_БД_на_предприятиях.doc

Современная жизнь немыслима без эффективного управления. Важной категорией являются системы обработки информации, от которых во многом зависит эффективность работы любого предприятия или учреждения. Такая система должна:

– обеспечивать получение общих и/или детализированных отчетов по итогам работы;

– позволять легко определять тенденции изменения важнейших показателей;

– обеспечивать получение информации, критической по времени, без существенных задержек;

– выполнять точный и полный анализ данных.

Таким образом, на сегодняшний день разработчик не связан рамками какого-либо конкретного пакета, а в зависимости от поставленной задачи может использовать самые разные приложения. Поэтому, более важным представляется общее направление развития СУБД и других средств разработки приложений в настоящее время.

Когда речь заходит об автоматизации технической подготовки производства на промышленном предприятии, в большинстве случаев имеется в виду не построение программно-аппаратного комплекса с нуля, а внедрение на уже работающем заводе некоторых компонентов автоматизированной системы. Почти все заказчики располагают теми или иными автоматизированными системами конструкторской и технологической подготовки, но при этом остро нуждаются в использовании новых технологий. Причины могут быть у каждого свои:

– существующие программные средства не отвечают новым требованиям, не позволяют быстро и качественно решать стоящие перед предприятием задачи;

– действующая система устраивает функционально, но ее производительность недостаточна, поэтому нужно переходить на более современную и мощную платформу, что означает либо приобретение новых программ, либо переписывание имеющихся;

– вычислительная техника, на которой работает существующая система, морально и физически устарела и больше не может поддерживаться в рабочем состоянии;

– в связи с изменением ситуации на рынке перед предприятием встают принципиально новые задачи, решить которые существующими средствами невозможно.

Полностью отказываться от работающей технологии, приступая к освоению совершенно нового программного обеспечения, всегда очень рискованно, а чаще — просто невозможно: в лучшем случае это серьезно затруднит работы по конструкторской и технологической подготовке, в худшем — остановит их на неопределенный срок.

Компоненты системы лучше внедрять в несколько этапов, параллельно решая проблему использования ранее созданных баз данных — представленной в электронном виде информации о составе выпускаемых изделий, материалах, технологиях, трудовых нормативах на изготовление. Новые программы можно, разумеется, пополнять необходимыми параметрами и таблицами вручную, но с учетом объема накопленной информации этот процесс может растянуться на годы. Ограничиться данными, заложенными в базовые комплекты покупаемого ПО, тоже не получится — немалой части нужной заказчику информации там нет и быть не может, поскольку она уникальна для каждого предприятия. Наилучшее решение — автоматическая конвертация БД из имеющихся систем.

Корректно осуществить это вы сможете при наличии:

– принципиальной возможности импорта данных в новую систему;

– структуры данных, используемой внедряемыми приложениями и позволяющей записать всю необходимую информацию.

Если указанные условия соблюдены, следует говорить уже не о возможности подобной работы, а о ее стоимости…

Конвертация существующих баз данных хорошо продумана при разработке TechnologiCS — нового программного пакета для конструкторско- технологической подготовки производства.

Пакет позволяет вести состав изделия, проектировать технологические процессы, проводить разнообразные сводные расчеты на базе подготовленной конструкторами и технологами информации. Следовательно, для его эффективного использования необходимы базы данных спецификаций, материалов, оборудования, инструмента, технологических процессов. Внедрение TechnologiCS предполагает перевод такого рода информации (существующей в электронном виде) в структуру единой базы данных пакета. Чтобы максимально упростить и ускорить процедуру конвертации, разработан специальный механизм.

В общем случае конвертация проводится через промежуточный DBF-файл, структура которого описана в документации к системе. Выгруженная в этот файл информация автоматически транслируется в систему TechnologiCS. Возможна и конвертация базы данных без создания промежуточного файла, но это уже требует программирования, пусть и несложного. Структура данных в TechnologiCS организована так, что в нее можно перенести практически любую конструкторско-технологическую информацию, накопленную в базах данных предприятия.

При тестировании системы TechnologiCS выполнена конвертация БД нескольких машиностроительных предприятий. Одну из таких баз специалисты новосибирского отделения Consistent Software получили с Рубцовского машиностроительного завода в виде четырех файлов на обычном жестком диске. Когда-то на вычислительной машине ЕС этот завод установил программное обеспечение (собственную разработку) для решения ряда задач технической подготовки производства. До того как старый компьютер окончательно вышел из строя, базы данных переписали на PC и конвертировали в формат DBF. Но когда данные понадобились снова, то программ, которые с ними работали, уже не существовало, а найти их создателей не представлялось возможным. Даже понять, какую информацию содержат переданные файлы, удалось не сразу: что-то восстановили по названиям полей в базе данных, а с остальным помогли специалисты завода, работавшие в старой системе как пользователи.

Выяснилось примерно следующее. Базы данных включали полный перечень номенклатуры производимой предприятием продукции, а также используемых стандартных и покупных деталей. Информация о структуре изделий была представлена в виде спецификаций, не разбитых на разделы. Кроме того, в базу данных о составе изделий были введены маршруты прохождения деталей по цехам, что создавало проблему дублирования информации, относящейся к часто применяемым позициям. Отдельно существовала база подетальных нормативов со ссылками на коды материалов, но самого справочника материалов, к сожалению, найти не удалось. База трудовых нормативов не обладала никакой информацией об оборудовании или операциях, но содержала код профессии, условия труда и тарифную сетку, то есть данные, которые когда-то использовались для печати нарядов и других документов.

Конвертацией всей информации в систему TechnologiCS занимался один программист. Процесс занял неделю, включая время на переписку по e-mail и поиски нужной информации на заводе.

В результате были полностью сформированы номенклатурный справочник TechnologiCS, справочники стандартных и покупных деталей, сборочных единиц и материалов; автоматически введены все спецификации; заполнены и связаны с составом изделий технологические процессы (естественно, только маршрут прохождения, а также трудовые и материальные нормы).

На основании этой информации сразу же после установки пакета TechnologiCS можно было приступать к решению задач:

– расчет сводной трудоемкости и материалоемкости применительно как к деталям и узлам, так и к изделию в целом; формирование заказов;

– расчет потребности в материалах, специфицированной по цехам;

– расчет сводной трудоемкости, специфицированной по разрядам, цехам и т.д.; расчет производственного цикла.

Удобная и простая технология генерации системой TechnologiCS бумажных документов позволяет пользователям получать все необходимые ведомости и отчеты в привычном виде.

На предприятиях, где в электронной форме представлены технологические процессы, спецификации, справочники материалов, технологических операций и переходов, оборудования, инструмента, все эти данные без искажений переносятся в TechnologiCS, что позволяет начать работать с системой сразу же после ее установки и первоначального обучения пользователей. Учитывая простоту и функциональность интерфейса программы, можно говорить о быстром и безболезненном внедрении нового продукта.

Другое дело, если бумажные документы и справочники заказчик в электронную форму не переводил. Здесь без ручного ввода данных в автоматизированную систему уже не обойтись. Чтобы максимально облегчить жизнь пользователям, в TechnologiCS предусмотрена возможность редактирования базы данных прямо в процессе работы с программой. Например, проектируя технологический процесс, можно сразу же добавить в справочник инструмента недостающую позицию. Конечно, такой режим эксплуатации системы уместен только на первом этапе, а когда базы данных будут более или менее насыщены, то функции ведения справочников и их использования лучше разделить. В TechnologiCS это реализуется с помощью настройки прав доступа к данным.

Существует еще одна проблема, часто возникающая при внедрении нового конструкторско- технологического программного комплекса. Полностью отказаться от использования старых баз данных бывает затруднительно даже после их конвертации в новую систему. Потому, например, что со структурой старых баз работают не только приложения, относящиеся к конструкторско-технологической подготовке производства, но и учетные и экономические задачи, дальнейшее использование которых желательно в полном объеме. Одновременное существование дублирующих друг друга баз рано или поздно приведет к серьезным проблемам, поскольку полная синхронизация изменений очень затруднительна и плохо поддается контролю, а наличие на заводе, скажем, разных утвержденных документов с одним и тем же обозначением недопустимо. Адаптировать старые приложения для работы с новыми БД тоже не всегда возможно. В такой ситуации на этапе перехода к промышленному использованию новой системы нужно предусмотреть в ней возможность периодического экспорта данных в структуры, необходимые для нормальной работы программ, которые будут использоваться и в дальнейшем. Этот процесс может быть автоматическим либо выполняться по требованию задачи или пользователя. Технически данное решение реализуется достаточно просто.

Согласно концепции баз данных, основой информационных технологий являются данные, которые должны быть организованы в базы данных для адекватного отображения изменяющегося реального мира и удовлетворения информационных потребностей пользователей.

Данные — это информация, представленная в определенном виде (для компьютеров эта информация в дискретном-цифровом виде), позволяющем автоматизировать ее сбор, хранение и обработку.

База данных (БД) — именованная совокупность данных, отражающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области,

В современном мире роль информации сложно переоценить, владелец информации для эффективной работы с ней обязательно организует её. Системы баз данных позволяют решать задачи организации информации в различных предметных областях жизнедеятельности человека. В данной работе мы рассмотрим такие понятия как базы данных, предпосылки их появления, типы баз данных, СУБД.

В практической части работы будут представлены необходимые вычисления в ППП, как с помощью арифметических действий, так и с использованием встроенных функций. Результаты вычислений будут представлены в графическом виде.

Краткие характеристики персонального компьютера и программного обеспечения, использованных для выполнения и оформления данной работы: процессор: Intel 3,3 Ггц / оперативная память -2 Гб/ HDD – 500 Гб/ видеокарта – ATI HD5770 1024Мб/ DVD +/- RW / клавиатура / мышь/ ОС Windows Vista / Microsoft Office 2010: Word, Excel/.

II. Теоретическая часть

2.1. Базы данных и системы управления базами данных

Система с базой данных - это информационная система использующая ресурсы компьютера, в которой данные могут использоваться совместно разнообразными приложениями-программами. Это означает, что данные организованы таким образом, чтобы поддерживать не только одно конкретное приложение.

Компьютеры хранят данные в файлах. Файл представляет собой набор записей, посвященных некой общей теме. Каждая запись состоит из данных, которые разделены на поля. В традиционной файловой системе конкретные множества файлов создаются и обрабатываются конкретными приложениями. В системе с базой данных они не привязаны к конкретным поддерживающим их приложениям.

В идеале все данные, поддерживающие множество разнообразных приложений, записываются только однажды в единой базе данных. Различные приложения могут затем получать доступ к нужным им данным. Таким образом, избыточность информации устраняется, и приложения действительно начинают работать совместно. Не смотря на то что избыточность полностью устранить не возможно, сама система с базой данных контролирует избыточность и предоставляет приложениям возможность работать совместно.

Основное отличие системы с базой данных от традиционной файловой системы — это многократное и разнообразное использование одних и тех же данных. Обязанности по созданию, ведению и контролю баз данных возлагаются на нижележащий уровень программного обеспечения — систему управления базой данных (СУБД). СУБД выполняет роль посредника между пользователями приложений и данными (рис. 1.1).

Рис 1.1. Система с базой данных

Сами данные, как и прежде, хранятся в файлах. Подмножество базы данных, необходимое конкретному приложению, называется представлением. Отдельные элементы данных могут иметь различное оформление в зависимости от того, с помощью какого представления производится обращение к ним. То, что является десятичным числом в одном представлении, может трактоваться как целое в другом. Одни и те же данные могут иметь различные имена. И СУБД должна поддерживать эти разнообразные представления множества данных.

Под концепцией интегрированного использования данных множеством приложений подразумевается не только то, что различные приложения могут использовать одни и те же данные, но и то, что эти данные могут использоваться разными приложениями в одно и то же время. СУБД должна предоставлять возможность параллельного доступа к данным и управлять им. Параллельным доступом необходимо управлять, иначе данные можно легко повредить (например, в том случае, если одно приложение обновляет элемент данных, используемый в этот момент другим приложением).

Помимо параллельности СУБД должна обеспечивать гарантии безопасности и целостности базы данных. Пользователи компьютера должны иметь возможность защитить свои данные от несанкционированного доступа, а также восстановить их в случае неких системных сбоев. Централизованное обеспечение безопасности данных - важная особенность СУБД.

Таким образом, СУБД обеспечивает следующие возможности:

интеграцию и совместное использование данных различными приложениями;
способность поддерживать разнообразные представления одних и тех же данных;
управление параллельным доступом к данным;
гарантию безопасности и целостности данных.

Система с базой данных состоит из следующих компонентов.

Пользователи - это люди, которые используют данные.)
Приложения - это программы пользователей, которым требуются данные из системы.
СУБД - это программное обеспечение, которое управляет доступом к данным и обеспечивает описанные выше функциональные возможности системы с базой данных.
Данные - строки данных, хранящиеся в файлах.
Система-хост - это компьютерная система, в которой хранятся файлы. Доступ к строкам данных осуществляется системой-хостом.

Роль СУБД состоит в том, чтобы генерировать запросы, позволяющие использовать функциональные возможности системы управления файлами системы-хоста для обслуживания различных приложений. СУБД - это дополнительный уровень программного обеспечения, надстроенный над программным обеспечением системы-хоста.

Таким образом, систему с базой данных можно представить в виде последовательности уровней (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Уровни системы с базой данных

На самом нижнем уровне находятся данные, хранящиеся в физических файлов. Это физическая память базы данных. На верхнем уровне находятся приложения с их собственными представлениями одних и тех же физических данных. Каждое представление базы данных - это определенная логическая структура, построенная из лежащих в основе физических данных. Чтобы обеспечить интерфейс между физической памятью базы данных и ее разнообразными логическими версиями (множеством поддерживаемых представлений) СУБД, в свою очередь, должна состоять из нескольких уровней.

В любой системе с базой данных есть центральный, или так называемый концептуальный уровень - логическое описание всех данных системы. Концептуальный уровень должен обладать следующими характеристиками:

независимостью от того, как данные хранятся в действительности.
полнотой - должен содержать описание всех данных, хранящихся в системе.

Концептуальный уровень базы данных состоит из всех объектов базы данных, доступных пользователям и их приложениям. Объект базы данных - это ее определенный логический элемент: файл, набор записей, поле, множество полей и т.п. Существует много различных типов баз данных. В зависимости от типа базы данных ее пользователям будут доступны различные типы объектов. СУБД ведет словарь данных, в котором хранится, помимо прочей информации, список существующих в настоящий момент объектов базы данных. Каждому объекту базы данных соответствует один и только один элемент в словаре данных.

Чтобы создать словарь данных, нужно задать полное описание логических объектов базы данных, которые необходимо сохранить. Такое описание носит название концептуальной схемы.

Концептуальный уровень системы базы данных, описанный в виде схемы и хранящийся в ее словаре данных, является самым низкоуровневым представлением, доступным пользователю базы данных. Пользователи базы данных намеренно полностью отстранены от решения вопросов о том, как в действительности хранятся данные на физическом уровне.

Представление данных - это отображение данных в базе данных (на концептуальном уровне), которое необходимо конкретному приложению. Одно и то же множество объектов базы данных может отображаться в различные представления. Описание соответствия между представлением и множеством объектов базы данных называется его определением. Все определения представлений хранятся в словаре данных и становятся полноправными объектами базы данных. Это дает возможность нескольким приложениям использовать одно и то же представление. Множество всех определений представлений образуют так называемый внешний уровень базы данных — интерфейс между базой данных и ее пользователями. Если концептуальная схема базы данных модифицируется, то все определения представлений, затронутых этой модификацией, необходимо будет переписать так, чтобы представление осталось для своих пользователей неизменным даже в том случае, если оно теперь основывается на совершенно иной части логической базы данных. Таким образом, приложения отстраняются от модификации базы данных на логическом уровне. Это называется логической независимостью данных.

Логическая независимость данных заключается в отстранении пользователей и приложений от изменения логического представления базы данных. Существует также другая форма независимости данных, так называемая физическая независимость данных. Она заключается в отстранении пользователей и приложений от изменения физического хранилища базы данных.

Физическое хранилище крупной базы данных часто подвергается обновлениям и изменениям, чтобы повысить производительность и отразить изменения, происходящие в реальном мире. На самом нижнем уровне СУБД должна установить соответствие между представлением базы данных в виде концептуальной схемы и ее физическим представлением. Это отображение называется внутренним уровнем системы с базой данных. Он является интерфейсом между СУБД и системой компьютера, на котором она выполняется. Если физическое хранилище базы данных меняется, то СУБД должна на внутреннем уровне вновь установить соответствие концептуальной схемы новому физическому представлению. Сама концептуальная схема должна остаться неизменной. Это позволит приложениям продолжать работать так, словно ничего не изменилось.

Таким образом, СУБД состоит из трех уровней: множества отображений концептуального уровня в представления пользователей, самого концептуального уровня и отображения концептуального уровня в физическое хранилище. Эти три уровня называются внешним, концептуальным и внутренним уровнем соответственно (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Уровни СУБД

2.2. Типы баз данных

На протяжении ряда лет было предложено несколько моделей реализации систем с базами данных: иерархический, сетевой, реляционный и объектно-ориентированный. Иерархические и сетевые базы данных на данный момент редко где используют. Подавляющее большинство новых разрабатываемых систем включает в себя те или иные аспекты реляционного подхода, но реляционные базы данных имеют и существенные недостатки, устранить которые призваны объектно-ориентированные системы.

Иерархические базы данных:

В 1968 году компания IBM предложила своим клиентам систему управления информацией (IMS). В IMS база данных была концептуально представлена в виде иерархии. Записи были организованы в наборы, которые связывались друг с другом связями.

Иерархические базы данных подходят для тех информационных систем, которые естественным образом основываются на иерархической модели. В действительности же иерархическое представление является недостаточно гибким для большинства приложений баз данных.

Сетевые базы данных:

В сетевой модели имеются две основные конструкции: записи и связи. Связь представляет собой набор физических указателей, которые задают отношения владения между наборами записей. Так, можно сказать, что клиент “владеет” набором заказов, а некий заказ “владеет” набором элементов запасов (как и в иерархической модели). Но в сетевой модели нет ограничения, требующего, чтобы владение задавалось только в одном направлении, и набор записей может участвовать в произвольном числе связей владения.

Используя сетевой подход, можно путем тщательного анализа данных устранить избыточность, и файлы системы действительно станут интегрированными. Но эта интеграция достигается за счет сложности. Сетевые базы данных характеризуются большим количеством наборов записей, каждый из которых содержит немного информации и много указателей на другие множества записей. Даже написание простейших запросов может потребовать сложной навигации от одного набора записей к другому.

Реляционные базы данных:

Реляционная модель базы данных была впервые предложена Коддом в 1970 году. Она существенно отличалась от описанных ранее моделей и в 80-х получила всеобщее признание как наиболее согласованная и удобная модель разработки СУБД.

В реляционной модели данные на концептуальном уровне представляются в виде таблиц, состоящих из строк и столбцов. Строго говоря, таблицы называются отношениями, строки - записями, а столбцы – полями, атрибутами. Поля отражают смысл значений каждого кортежа.

В реляционной базе данных связывание данных различных таблиц друг с другом осуществляется не с помощью явных указателей, а с помощью значений атрибутов-связей. В реляционной базе данных можно задавать связи между любыми двумя атрибутами, которые имеют сопоставимые значения данных. Атрибут одного отношения, состоящий исключительно из числовых значений, можно связать с любым атрибутом любого другого отношения, состоящим также исключительно из чисел. Таким образом, задание логических связей между отношениями не представляет трудности.

Реляционные системы обеспечивают гораздо более простую среду разработки, чем предыдущие подходы. Структуры данных легко создавать и понимать, кроме того, программы для манипулирования ими также пишутся достаточно просто. Поэтому в последние годы подавляющее большинство производителей современных СУБД в той или иной степени использовали реляционную модель.

Объектно-ориентированные базы данных:

Описанные выше так называемые классические подходы к реализации СУБД чаще всего подвергаются критике за то, что все они основываются на идее пассивного множества данных. В них нет средств, которые позволяют моделировать реальное поведение данных. Кроме того, их семантические возможности также весьма ограничены, поэтому трудно представлять действительный смысл данных.

Объектно-ориентированная технология пытается преодолеть эти ограничения. Схема объектно-ориентированной базы данных состоит из коллекции классов. Класс является коллекцией объектов, причем структура и поведение объектов одного класса одинаковы. Видимая структура объекта определяется свойствами его класса. Так, в нашей гипотетической базе данных клиент будет иметь такие свойства, как номер, имя, адрес, статус и т.д. Поведение объекта задается с помощью методов его класса. Метод - это, по сути, некая операция, которую можно применять к объекту. Он представляет то, что, по-нашему мнению, должен делать объект.

Важным свойством объектно-ориентированной базы данных является то, что пользователю не нужно знать об взаимодействии объектов. Различные семантические правила, руководящие использованием объектов, также могут быть скрыты от пользователя.

Этого же можно добиться и в традиционных базах данных с помощью написания приложений, которые предоставляют пользователям базы данных интерфейс, производящий определенные действия, основанные на работе других частей базы данных. В объектно-ориентированной базе данных подобная деятельность может быть частью определения объекта базы данных (т.е. частью базы данных), а не отдельно составленных приложений. Используя объекты и методы, можно хранить и неоднократно использовать не только структуру объекта базы данных, но и его поведение.

2.3. Вывод

Глобальная интеграция информационных систем, огромные темпы наращивания объемов данных и требования одновременной работы с ними различным пользователям – приводит к организации данных в системы баз данных.

Возможностей файловых систем недостаточно для создания информационных программных систем содержащих большие массивы данных. Естественные требования, крупных корпораций и государства при построении информационных систем, к средствам управления данными во внешней памяти приводят к необходимости наличия систем управления базами данных.

III. Практическая часть

3.1. Содержание задачи

Рассмотрим задачу. Вариант 5.

Использование баз данных является ведущим направлением автоматизации документооборота. Развитие технологий баз данных определяется рядом факторов: ростом информационных потребностей пользователей, требованиями эффективного доступа к информации, появлением новых видов массовой памяти, увеличением ее объемов, новыми средствами и возможностями в области коммуникаций и многим другим.

В отличие от локально организованных информационных массивов, ориентированных на решение отдельных задач, база данных является интегрированной системой информации, удовлетворяющей ряду требований:

• сокращению избыточности в хранении данных;

• устранению противоречивости в них;

• совместному использованию для решения большого круга задач, в том числе и новых;

• удобству доступа к данным;

• безопасности хранения данных в базе, защиты данных;

• независимости данных от изменяющихся внешних условий в результате развития информационного обеспечения;

• снижению затрат не только на создание и хранение данных, но и на поддержание их в актуальном состоянии;

• наличию гибких организационных форм эксплуатации.

Реализация указанных требований дает высокую производительность и эффективность работы с данными для пользователей в больших объемах.

База данных могут быть сосредоточены на одном компьютере или распределены между несколькими компьютерами. Для того чтобы данные одного исполнителя были доступны другим и наоборот, эти компьютеры должны быть соединены в единую вычислительную систему с помощью вычислительных сетей.

Базы данных, расположенные на одном компьютере, называются локальными, а на нескольких соединенных сетями ПЭВМ называются распределенными. Распределенные базы данных более гибки и адаптивны, менее чувствительны к выходу из строя оборудования.

Назначение локальных баз данных – организация более простого и дешевого способа информационного обслуживания пользователей при работе с небольшими объемами данных и решении несложных задач.

Локальные базы данных эффективны при работе одного или нескольких пользователей, когда имеется возможность согласования их деятельности административным путем. Такие системы просты и надежны за счет своей локальности и организационной независимости.

Назначение распределенных баз данных состоит в предоставлении более гибких форм обслуживания множеству удаленных пользователей при работе со значительными объемами информации в условиях географической или структурной разобщенности. Распределенные системы баз данных обеспечивают широкие возможности по управлению сложных многоуровневых и многозвенных объектов и процессов.

Распределенная обработка данных позволяет разместить базу данных (или несколько баз) в различных узлах компьютерной сети. Таким образом, каждый компонент базы данных располагается по месту наличия техники и ее обработки. Например, при организации сети филиалов какой-либо организационной структуры удобно обрабатывать данные в месте расположения филиала. Распределение данных осуществляется по разным компьютерам в условиях реализации вертикальных и горизонтальных связей для организаций со сложной структурой.

Читайте также: