1. Databázové systémy

Data

= hlavní předmět operací v informatice, mohou být různě strukturována a organizována

Formáty dat v podnikové informatice:

• Tabulky,

• Text,

• Grafika,

• Grafy

Z pohledu uložení dat:

• Volná struktura (text)

• Pevná struktura

Pevná struktura dat

- Jednotlivé znaky

- Položky – reprezentují určitou vlastnost sledované reality

- Záznamy – kolekce vzájemně souvisejících položek

- Soubory dat – kolekce vzájemně souvisejících záznamů

- Báze dat – na nejvyšší úrovní hierarchie dat, kolekce integrovaných a vzájemně souvisejících dat

Databáze

= místo, kam ukládáme v tištěné nebo elektronické podobě naše data

= soubor souvisejících dat postačující pro daný účel nebo daný systém zpracování dat

Systém řízení báze dat (SŘBD)

- Skupina programů fungující jako rozhraní mezi daty v databázi a uživatelem, případně aplikačním programem

- Definuje a konstruuje databáze a manipuluje s nimi

Základní složky:

• Program pro definování dat, umožňující vytváření a změny datových struktur

• Program na manipulaci s daty, umožňující vkládání a aktualizaci dat, vyhledávání, výběr a prezentaci dat a tvorbu formulářů a sestav

• Program pro řízení přístupu uživatelů k datům

Databázový systém

Princip databázového systému lze charakterizovat rovnicí: DBS = DB + SŘBD

Data jsou organizována v databázi (DB) a jsou řízena systémem řízení báze dat (SŘBD)

+ koordinuje fyzický a logický přístup k datům

+ snižuje duplicitu dat

+ umožňuje flexibilní přístup k datům

+ umožňuje více uživatelům přístup ke stejným datům ve stejnou dobu

Model dat

= abstraktní model, který dokumentuje a organizuje podniková data pro komunikaci mezi členy týmu, slouží jako plán pro vývoj aplikací, specifikuje jak data ukládat a přistupovat k nim

Představitelé modelů dat

Děrné štítky a papírové pásky – historicky první způsob počítačového ukládání dat

Hierarchický model dat – data jsou organizována do stromové struktury, každý záznam představuje uzel, vzájemný vztah mezi záznamy je typu rodič/potomek

Síťový model – odstraňuje omezení ve vztazích, které nemohou být zastoupeny v hierarchickém modelu. Zde může uzel souviset s více než jedním dalším uzlem.

Relační model dat

Codd(1970)

- Model založený na n-árních relacích

- Matematický aparát relačních množin a predikátové logiky

- Data sdružená do relací (tabulek), které obsahují n-tice (řádky)

- Tabulka je struktura záznamů s pevně stanovenými položkami (sloupci – atributy)

- Každou sloupec má definován jednoznačný název, typ a rozsah – doména

- Záznam se stává n-ticí (řádkem) tabulky

Důvod vzniku:

- Zvýšení nezávislosti dat v systémech pro správu databází

- Matematický přístup k ukládání a načítání dat

- Podpora ad hoc zpracování dotazu

Sémantický model dat

-Reprezentuje data v pojmenovaných množinách objektů, hodnot, vztahů a omezeními mezi těmito množinami objektů, hodnot a vztahů

ER model (Entity Relationship)

• Používá se jako základ pro sjednocení odlišných pohledů na data

ENTITA = objekt reálného světa

MNOŽINA ENTIT = skupina entit

VZTAH = zachycuje souvislosti mezi entitami (1:1, 1:N, M:N)

Objektový model dat – poskytuje podporu objektům modelovaných v databázových aplikacích, dědičnost je jedním z klíčových pojmů objektového paradigma, dále objekty, vlastnosti, metody, události

Objektově-relační model dat – rozšíření základním datových typů v rámci SQL, složité objekty v kontextu SQL, dědění v kontextu SQL, tvorba systémových pravidel

Deduktivní databáze – poskytují mechanismy, kterými lze pomocí pravidel odvodit z dat uložených v databázi nové skutečnosti, jazyk Datalog

Aktivní databáze – podporuje reaktivní chování na základě pravidel ECA, může automaticky reagovat včas a efektivně na události, jako jsou databázové přechody, čas události a externí signály

Temporální databáze – zabývá se situacemi, kde fakta jsou spojeny s časem, rozlišuje se složka vyjadřující období, ve kterém byl fakt pravdivý a období, po které je fakt uložen v databázi

Distribuované databáze – mají SŘBD rozděleny do několika uzlů v počítačové síti. V centrálním SŘBD jsou data řízena v jednom uzlu, zatímco v distribuovaném SŘBD jsou data řízena několika uzly, globální data jsou zaznamenávána v mnoha zeměpisně oddělených lokalitách

Multimediální databáze – obsahují a umožňují klíčové operace s multimediálními daty, založen na relačním modelu dat, datový typ BLOG

Prostorové databáze – založena na datovém modelu definující vlastnosti a operace statických objektů v prostoru

Multidimenzionální databáze - vychází z vícerozměrné maticové algebry, která byla použita pro analýzy dat od konce devatenáctého století