1. Передумови створення бд. Принципи зберігання даних в бд.

У традиційних пакетних системах обробки інформації, які функ­ціонували донедавна на машинах типу ЄС ЕОМ, дані були організовані у вигляді незв'язаних між собою локальних інформаційних файлів лінійної структури. Суть такого підходу до організації інформаційного забезпечення (ІЗ) полягає в тому, що файли проектуються окремо для кожної конкретної задачі чи для їх комплексів. Такі системи інколи називаються файловими.

Незважаючи на відносну простоту організації файлові системи мають ряд недоліків, головними з яких є такі.

1. Надлишковість даних. Файлові системи характеризуються значною надлишковістю, оскільки нерідко для розв'язування різних задач управління використовуються одні й ті самі дані, розміщені в різних файлах. Через дублювання даних у різних файлах пам'ять на зовнішніх за­пам'ятовуючих пристроях використовується неекономно.

2. Неузгодженість даних. Ураховуючи, що одна і та сама інформація може розміщуватися в різних файлах, технологічно важко простежити за внесенням змін одночасно в усі файли. Через це може виникнути неузгодженість даних.

3. Залежність структур даних і прикладних програм.

Розвиток засобів обчислювальної техніки, створення запам'ятовуючих пристроїв прямого доступу забезпечили передумови для розв'язання проблем незалежності, неузгодженості й надлишковості даних, а також сприяли виникненню нової концепції організації інформаційного забезпечення — концепції інтеграції даних, яка отримала назву «автоматизований банк да­них».

В перших інформаційних системах, які обробляли БД, структура даних зберігалася в самих програмах. Такий підхід вимагав створення нових даних для нових систем. Оскільки, невідомою була їх структура, це призвело до дублювання, надлишковостей та неузгодженостей. Інформація різних систем не могла бути оброблена комплексно. Для усунення дублювань, надлишковостей і неузгодженостей на рівні систем, дані про кожен об’єкт предметної області або про їх взаємодію зберігаються в базі в один екземпляр. Поряд з даними в базі зберігаються їх структура, крім структури в базі даних зберігаються відомості про користувачів, права їх доступу і можливо статистику їх даних. Все це становить метадані.

Інформаційні системи звертаються до даних за допомогою своїх СУБД. СУБД звертаються до даних в два проходи: на першому знижується структура даних, а на другому обробляються дані, згідно зчитаної структури.

Тому основний принцип обробки даних в сучасних інформаційних системах: структура зберігається не в інформаційних системах, а в самій БД.

Структурована частина даних міститься в реляційних таблицях, неструктуровані дані зберігаються поза таблицями, але в таблицях містяться посилання на відповідні їм дані.

Для прискорення пошуку, сортування і фільтрування створюються індекси, в яких використовується ієрархічна модель.

2. Бази даних, банки даних, інформаційні системи.

База даних (БД) — впорядкований набір логічно взаємопов'язаних даних, що використовуються спільно та призначені для задоволення інформаційних потреб користувачів.

БД - сукупність відомостей про об’єкти предметної області.

Головне завдання БД — гарантоване збереження значних обсягів інформації (записи даних) та надання доступу до неї користувачеві або ж прикладній програмі. Таким чином, БД складається з двох частин: збереженої інформації та системи керування нею.

З метою забезпечення ефективності доступу записи даних організовують як множину фактів.

Структуровані БД використовують структури даних, тобто структурований опис типу фактів за допомогою схеми даних, більш відомої як модель даних. Модель даних описує об'єкти та взаємовідношення між ними. Існує декілька моделей (чи типів) баз даних, основні: ієрархічна, мережна та реляційна. Більше половини БД використовують реляційну модель.

До неструктурованих БД належать повнотекстові бази даних, які містять неструктуровані тексти статей чи книг у формі, що дозволяє здійснювати швидкий пошук (наприклад, як Вікіпедія).

Ба́нк да́них – сукупність БД і систем управління ними.

Банк даних розглядають як інформаційно-довідкову систему, основним призначенням якої є

• накопичення та підтримка в робочому стані сукупності відомостей, які складають інформаційну базу всієї автоматизованої системи.

• забезпечення колективного доступу до інформації, яка в ній зберігається;

• забезпечення необхідного керування використанням відомостей, які містяться в інформаційній базі.

Основні принципи реалізації банків даних враховують специфіку банків даних як інформаційно довідкової системи. Ця специфіка визначається характером інформації, що зберігається, певною обмеженістю вимог до реалізації довідкової функції та необхідністю здійснювати регулювання доступу до інформації та захист її цілісності та секретності при обслуговуванні різнорідного контингенту користувачів.

Ефективна організація функціонування банку даних передбачає здійснення доступу абонентів до інформації, автоматичну підтримку каталогу даних, що зберігаються та параметрів їхньої поточної організації, аналіз процесу функціонування банку даних, а також організацію інформаційної бази згідно зі змінами параметрів потоку вимог до видачі інформації.

Використання банків даних в автоматизованих системах керування є наслідком комплексування та інтеграції функцій керування та обробки, застосування принципів єдності інформаційної бази в побудові системи, автоматичного ведення масивів та разового введення інформації в систему.

Інформацíйна систéма — сукупність організаційних і технічних засобів для збереження та обробки інформації з метою забезпечення інформаційних потреб користувачів.

Інформаційна система, як система управління, тісно пов’язується, як з системами збереження та видачі інформації, так і з іншої - з системами, що забезпечують обмін інформацією в процесі управління. Вона охоплює сукупність засобів та методів, що дозволяють користувачу збирати, зберігати, передавати і обробляти відібрану інформацію. Місією інформаційної системи є виробництво потрібної для організації інформації, потрібної для ефективного управління всіма її ресурсами. Інформаційна система може існувати і без застосування комп’ютерної техніки – це питання економічної необхідності. В будь-якій інформаційній системі управління вирішуються задачі трьох типів:

- задачі оцінки ситуації;

- задачі перетворення опису ситуації;

- задачі прийняття рішень.

Інформаційні системи включають в себе: технічні засоби обробки даних, програмне забезпечення і відповідний персонал.

Бази даних – сукупність відомостей про об’єкти предметної області.

Банк даних – сукупність бази даних і системи управління ними.

Інформаційна система обробки бази даних – це база даних і комплекс апаратно-програмних засобів для збереження і маніпулювання ними.