Форми контролю:

Поточний -перевірка конспектів, усне опитування на лекційних заняттях.

Підсумковий - підсумкова контрольна робота, екзамен.

С амостійна робота №11

Тема: Формулювання та аналіз вимог до бази даних

Мета: самостійно вивчити матеріал, що не розгядався на лекції. Розглянути вимога до БД та властивості БД.

Література:

Пономаренко В.С. Інформаційні системи і технології в економіці. Київ. 2002 р.

Завдання:

вивчити теоретичні питання, оскільки з метою перевірки вони будуть внесені до підсумкової контрольної роботи та іспиту; в письмовій формі виконати завдання:

1. скласти опорний конспект матеріалу;

2. записати вимоги до БД;

3. перелічити властивості БД.

Матеріал для вивчення:

При розробці нової інформаційної системи її розробник мимоволі використовує досвід оброблення інформації вручну або за допомогою комплек­су інструментальних засобів попереднього покоління.

Особливо це стосується оброблення економічної інфор­мації, яку від технічної відрізняє не тільки наявність ве­ликих текстових масивів і даних, що часто повторюються, а й наявність багатого досвіду ручного або автоматизованого оброблення..

Тому надзвичайно важливим і відповідальним етапом проектування як ІС, так і БД, є перед проектна стадія, на якій проводяться співбесіди з виконавцями робіт, що під­лягають автоматизації. Власне вони в перспективі й бу­дуть користувачами ІС та БД.

У процесі проектування БД (як і при проектуванні ІС) потрібно дотримуватись принципів системної єдності, роз­витку, сумісності, стандартизації.

Завдання створення єдиної системи БД для великого підприємства неймовірно складне. Виняток становлять порівняно невеликі підприємства й установи.

Часто різні підрозділи організації використовують різні позначення для одних і тих самих елементів даних і по-різному організовують процес оброблення цих даних. Поетапне впровадження ІС на підприємстві за таких обс­тавин зводиться до трудомісткого та хворобливого проце­су узгодження розробок локальних ІС різних підрозділів.

Сфера застосування БД мас визначатися незалежно від будь-якої прикладної задачі в межах певної ПС, а при змі­ні меж Предметної Сфери повинна відбивати інформаційні потреби яко­мога всіх підрозділів підприємства чи установи. Іншими словами, БД має бути універсальною, придатною для розв’язання багатьох прикладних задач і відкритою для подальшого нарощування її структури. Для цього вона має бути логічно та фізично незалежною.

Проте організації часто не мають коштів для розроб­лення логічної моделі ПС, що охоплювала б інтереси всіх підрозділів. Як правило, БД розробляють і впроваджують поетапно.

З метою визначення сфери потенційного застосування БД рекомендується використовувати функціональну схему підприємства та схему інформаційних потоків між під­розділами.

Вимоги до БД

Вимоги до БД, що розроблюється, або властивості, які вона повинна мати, на сьогодні є класичними. До них на­лежать:

• функціональна повнота — властивість БД, що забез­печує повноту відповідей на інформаційні запити користу­вачів ІС. Забезпечується повнотою збирання інформації про стан ПС і запити потенційних користувачів ІС;

• мінімальна (керована) надмірність — властивість БД, що дає змогу мати в ній понад необхідний мінімум да­них тільки ті, які використовуються для зв’язування за­писів, що описують різноманітні об’єкти ПС. Надмірність даних є причиною аномалій (включення, вилучення, реда­гування даних) і, як наслідок, стає причиною порушення таких важливих властивостей БД, як цілісність, несупе речливість, логічна і фізична незалежність, розширюва­ність. Мінімальна надмірність досягається вилученням елементів даних, що дублюються, обчислювальних еле­ментів даних, нормалізацією логічного подання даних;

• цілісність БД — властивість БД, що дає змогу збері­гати певні обмеження значень даних при всіх модифікаці­ях БД. У БД розрізняють такі види цілісності: цілісність домену; цілісність таблиці; цілісність посилання; ціліс­ність, обумовлену правилами бізнесу;

Ще одним джерелом суперечливості даних є помилки введення. В цьому разі спрацьовує відоме правило "Що ввів, те й одержав".

Найпотужнішим засобом вилучення помилок введен­ня є його дублювання. Проте такий захід потребує дуб­лювання обчислювальних потужностей і виконавців, спеціальних процедур порівняння введених даних, що не завжди доцільно з фінансових міркувань. Частіше вико­ристовують спеціальні процедури перевірки даних, які вводяться.

Одним із важливих заходів зменшення кількості по­милок є запобігання повторному введенню даних із клаві­атури. Повторно необхідні значення вводять вибором їх із раніше організованих довідників. З метою зниження кількості помилок введення там, де це можливо, передбачають під­становку обчислених (наприклад, нарощуваних за лічиль­ником) значень замість їх введення з клавіатури.

Найбільш очевидним для розробника-програміста джерелом суперечливості даних є повторення даних у ключових полях файлів, яке інтерпретується як порушен­ня цілісності таблиці.

Створення унікального індексного або ключового фай­ла чи спеціальної процедури, що запобігатиме дублюван­ню записів з однаковим ключем, є недостатнім заходом за­хисту від суперечливості даних. У разі повторення значен­ня унікального ключа у спеціальному вікні треба вивести повідомлення для користувача про дублювання даних і пе­редбачити можливість вибору: залишити попереднє зна­чення чи ввести нове.

Наступним джерелом суперечливості даних є несинхронне поновлення інформації у файлах БД, яке інтерпре­тується як порушення цілісності посилань.

Синхронність поновлення даних забезпечується роз­робленням спеціальних програмних процедур.

Важливим фактором забезпечення несуперечливості даних є врахування часу. Дані, що зберігаються, актуаль­ні протягом певного проміжку часу. Навіть якщо при ручному обробленні інформації параметр "Дата" в доку­ментах відсутній, слід його включити в модель даних, ос­кільки він може відіграти значну роль у процесі введення даних у БД.

Не менш суттєвим є уточнення системної дати обчислю­вальної системи перед початком роботи з нею, тому що ця дата часто не відповідає дійсності. Для цього слід надати можливість користувачеві за потреби змінити поточну дату;

• узгодженість БД — властивість, що дає змогу забез­печити видачу однакової відповіді на один і той самий за­пит усім користувачам ІС. Забезпечується спеціальними процедурами розмежування доступу користувачів до да­них і відповідною організацією інтерфейсу користувача;

• відновлюваність БД — властивість, що дає змогу за­безпечити відновлення даних після будь-якої нештатної ситуації в системі. Забезпечується спеціальними процеду­рами регулярного страхового копіювання файлів даних і допоміжних файлів на вінчестер та періодичним копію­ванням даних на ГМД або стримерні магнітні стрічки;

• безпечність БД — властивість, що дає змогу забезпе­чити захист даних від навмисного чи випадкового доступу до даних, їх модифікації або руйнування. Забезпечується спеціальними процедурами паролювання доступу до да­них або процедурами аутентифікації;

• ефективність БД — властивість, що дає змогу забез­печити мінімальний час відгуку системи на запити корис­тувачів при обмеженнях ємності пам’яті та виконанні всіх вимог до БД. Забезпечується оптимальним вибором тех­нічного і програмного забезпечення, ОС, СУБД, побудо­вою оптимальної логічної та фізичної моделей даних;

-логічна і фізична незалежність — властивість, що забезпечує можливість зміни загальної логічної структу­ри даних без зміни подання прикладних програм про дані та зміни фізичної структури даних без зміни їхньої логіч­ної структури. Забезпечується нормалізацією логічного подання даних й організацією на фізичному рівні універ­сальних програмних модулів, що відповідають принци­пам структурного підходу до програмування;

• розширюваність (відкритість) БД — властивість, що забезпечує зміну логічної та фізичної моделей даних при зміні меж ПС тільки завдяки доданню нових струк­турних компонентів БД. Забезпечується оптимальною ор­ганізацією даних на логічному та фізичному рівнях;

• дружність інтерфейсу користувача — властивість БД, що забезпечує користувачеві комфортний доступ до даних в інтерактивному режимі. Ця вимога не належить до класичних. Вона зумовлена необхідністю роботи корис­тувача ІС в інтерактивному режимі, задовольняється ре­тельним розробленням сценарію діалогу: меню, вхідних і вихідних екранних форм, твердих копій документів, ек­ранних форм сервісного обслуговування БД.

Більшість вимог до БД пов’язані між собою. Вони задо­вольняються на різних етапах проектування БД різними засобами. Загальна вимога до всіх етапів проектування по­лягає в недопущенні дублювання даних.

Цілісність БД пов’язана з несуперечливістю або вірогід­ністю та мінімальною надмірністю, несуперечливість — із мінімальною надмірністю. Логічна та фізична незалеж­ність пов’язана з мінімальною надмірністю, несуперечли­вістю, цілісністю БД. Ефективність залежить від мінімаль­ної надмірності, несуперечливості, логічної та фізичної незалежності БД. Розширюваність пов’язана з логічною та фізичною незалежністю і мінімальною надмірністю БД.

Головним засобом забезпечення таких вимог до БД, як мінімальна надмірність, цілісність, несуперечливість, ло­гічна та фізична незалежність, є нормалізація логічного подання даних.

Принципово важливими с вибір технічного та прог­рамного забезпечення як середовища розробки й експлуа­тації підсистеми, що проектується. Технічні засоби виби­рають з урахуванням очікуваного обсягу інформації, складності задач і вимог замовника. Зокрема, вибирають локальний або розподілений варіант ІС. Цей вибір прин­ципово визначає діапазон спільного ПЗ (ОС і мов програ­мування), БД та СУБД.

Усі прийняті рішення є попередніми, але вони дають змогу оцінити фінансові та часові витрати на розроблення і впровадження ІС, дійти висновку щодо доцільності по­дальшої роботи.

З апитання для самоконтролю:

1. Яких принципів потрібно дотримуватися при проектуванні БД?

2. Які вимоги до БД, які проектуються?

3. Які властивості повинна мати БД?