Тема 1. Основные понятия информационных систем
Цель: Определить цель и задачи курса «Системы баз данных». Познакомиться с историей развития баз даны. Выявить системы, в которых используются базы данных и их эффективность. Дать понятие жизненному циклу информационной системы.
План
- Цель и задачи курса «Системы баз данных»
- История развития баз данных
- Системы, использующие базы данных
- Жизненный цикл информационной системы
- Эффективность информационной системы
- Цель и задачи курса «Системы баз данных»
В настоящее время практически любая задача связана с манипуляцией
Теория баз данных и их проектирование – сравнительно молодая область знаний. Эта область знаний является обязательной для изучения студентами специальности «Информационные системы».
Целью курса является изучение теоретических и организационно-методических основ построения баз данных, основных операций над данными, методов организации поиска и обработки данных, языковых средств описания и манипулирования данными, возможностей применения и проектирования баз данных, овладение навыками разработки БД в среде различных СУБД.
Задачами изучения дисциплины «Системы баз данных» являются:
- проектирование структуры БД на основе исследования предметной области;
- получение практических навыков в среде различных СУБД;
- умение осуществлять ввод, поиск, обновление, добавление данных в базе;
- осуществление выбора СУБД и пакетов прикладных программ;
- умение программировать меню, формы, отчеты;
- разработка методов поддержания БД в рабочем состоянии.
- История развития баз данных
В таблице 1 обобщена история развития технологии баз данных. До середины 1960-х годов почти все компьютерные хранилища данных были на магнитных лентах. Поскольку лента может обрабатываться только последовательно, данные должны были храниться в виде списков (или последовательных файлов, как они назывались). Однако, как вы узнали в начале этой главы, хранение даже простейших данных в таком формате чревато большими проблемами.
Таблица 1 – Краткая история баз данных
| Период | Технология | Примечания | |
| До 1968 | Обработка файлов | Предшествовала обработке баз данных. Данные хранились в виде списков. Характер обработки определялся всеобщим использованием в качестве носителя магнитной ленты | |
| 1968–1980 | Иерархические и сетевые модели | Эра обработки нереляционных баз данных. Выдающейся иерархической моделью данных была DL/I фирмы IBM. Первая СУБД называлась IMS. Выдающейся сетевой моделью данных была модель DBTG фирмы CODASYL. Самой популярной сетевой СУБД была IDMS | |
| 1980 – наст. время | Реляционная модель данных | Реляционная модель данных впервые была опубликована в 1970 году. Реализовываться в коммерческих приложениях начала в 1980 году. IBM выпустила DB2, среди других продуктов выделяется Oracle. Реляционный язык SQL стал промышленным стандартом | |
| 1982 | Первые СУБД для микрокомпьютеров | Фирма Ashton-Tate разработала dBase, Microrim – R:Base, а Borland – Paradox | |
| 1985 | Развитие интереса к объектно-ориентирован-ным СУБД. | Коммерческий успех объектно-ориентированных СУБД был невелик, в первую очередь потому, что преимущества не оправдывают перевод миллиардов байтов данных организаций в новый формат. Продолжают развиваться и сейчас. | |
| 1991 | Компания Microsoft выпустила Access | Персональная СУБД, созданная как элемент Windows. Постепенно вытеснила с рынка все другие персональные СУБД | |
| 1995 | Первые приложения баз данных для Интернета | Базы данных стали ключевым компонентом Интернет-приложений. Популярность Интернета существенно повысила необходимость в базах данных и требования к ним. | |
| 1997 | Применение XML к обработке баз данных |
Использование XML решило проблемы, которые долго стояли перед базами данных. Ведущие производители стали интегрировать XML в свои СУБД | |
- Системы, использующие базы данных
В истории вычислительной техники можно проследить две основных области ее использования:
– для выполнения сложных численных расчетов;
– для хранения и обработки больших объемов информации.
Вторая область применения привела к созданию информационных систем (ИС).
Информация – это некоторые сведения, знания об объектах и процессах реального мира. Экономическая информация отображается, как правило, в виде документов.
Документ – это материальный носитель информации, имеющий юридическую силу и оформленный в установленном порядке.
Наряду с термином “информация” часто используют слово “данные”. Во время обработки смысл информации отодвигается на второй план, а основное внимание обращают на форму представления, в этом смысле
Данные – это информация, представленная в формализованном виде, который позволяет передавать или обрабатывать ее при помощи технических средств.
Система – это комплекс взаимосвязанных средств, выступающих как единое целое. Каждая система характеризуется структурой, входными и выходными потоками, целью и ограничениями, законом функционирования.
Информационная система (ИС) – это программно-аппаратный комплекс, предназначенный для автоматизированного сбора, хранения, обработки и выдачи информации.
Обычно ИС имеют дело с большими объемами информации, которая имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы продажи билетов на транспорте и др.
В состав любой информационной системы входит база данных!
ИС всегда специализируется на информации из определенной области реального мира: экономики, техники, медицины и т.д.
Часть реального мира, отображаемая в ИС, называется предметной областью. Поэтому экономические ИС – это ИС, предметной областью которых является экономика.
Любая ИС включает в себя четыре компонента:
- информационные средства (информационное обеспечение),
- программные средства (обеспечение),
- технические средства,
- персонал.
4. Жизненный цикл ИС
Жизненный цикл (ЖЦ) любой системы – это непрерывный процесс, который начинается с момента принятия решения о ее создании и заканчивается в момент полного изъятия системы из эксплуатации.
Основными этапами жизненного цикла обычно являются:
- проведение предпроектного обследования;
- проектирование данных;
- разработка приложений, тестирование, написание документации;
- внедрение созданной информационной системы и обучение пользователей;
- эксплуатация и сопровождение;
- выведение из эксплуатации и утилизация.
5. Эффективность ИС
Для оценки эффективности ИС служит набор критериев, которые количественно определяют степень соответствия системы целям ее создания. Оценивают как ИС в целом, так и ее компоненты. Одновременное достижение всех целей невозможно, поэтому на практике выбирают компромиссное решение: один из критериев оптимизируется, а остальные служат в качестве ограничений. Ниже приведены типичные цели создания ИС и критерии для их оценки:
Таблица 2 – Цели создания ИС и критерии для их оценки
| № | Цели | Критерии |
| 1 | Максимальная полнота отображения информации | Отношение объема инф. в системе к объему инф.на объекте |
| 2 | Максимальная скорость предоставления информации | Время обработки данных. Время ответа на запрос |
| 3 | Максимальное удобство пользователя | Время на формирование запроса и понимание ответа |
| 4 |
Минимальные расходы |
Капитальные вложения + Текущие затраты |
| 5 | Максимальное извлечение полезной информации | Отношение объема входной инф. к объему выходной инф. |
| 6 | Минимальная избыточность базы данных | Отношение объема избыточной инф. к объему хранимой инф. |
Контрольные вопросы
- Почему современный мир информационных технологий трудно представить без использования баз данных?
- Что является целью и задачами курса «Системы баз данных»?
- Сколько этапов выделяют в истории развития баз данных? Охарактеризуйте каждый из них.
- Что такое информация? Документ? Данные?
- Дайте определение базы данных? Системы управления базой данных?
- Что представляет из себя информационная система?
- Каковы состав и функции персонала информационной системы?
- Выделите основные этапы жизненного цикла информационной системы.
- Какие четыре этапа входят в разработку информационной системы?
- Какие критерии определяют эффективности информационной системы?
Автор публикации
