Учебное пособие / вступ

Вступ

Мета дисципліни – формування знань, вмінь та практичних навичок, необхідних для раціонального використання сучасних інформаційних та інформаційно-аналітичних систем в повсякденній практиці економічних, виробничих та керівних процесів на виробництві, вирішення управлінських та економічних задач та знайомство з перспективами розвитку інформаційних технологій.

Основні ідеї сучасної інформаційної технології базуються на концепції, відповідно до якої дані повинні бути організовані в бази даних з метою адекватного відображення реального миру, що змінюється, і задоволення інформаційних потреб користувачів. Ці бази даних створюються й функціонують під керуванням спеціальних програмних комплексів, називаних системами керування базами даних (СУБД).

Збільшення обсягу й структурної складності збережених даних, розширення кола користувачів інформаційних систем привели до поширення найбільш зручних і порівняно простих для розуміння реляційних (табличних) СУБД. Для забезпечення одночасного доступу до даних великої кількості користувачів, нерідко розташованих досить далеко друг від друга й від місця зберігання баз даних, створені мережні мультипользовательскої версії СУБД. У них тим або іншим шляхом вирішуються специфічні проблеми паралельних процесів, цілісності (правильності) і безпеки даних, а також санкціонування доступу.

Ясно, що спільна робота користувачів у мережах за допомогою уніфікованих засобів спілкування з базами даних можлива тільки при наявності стандартної мови маніпулювання даними, що володіють засобами для реалізації перерахованих вище можливостей. Такою мовою став SQL, розроблений в 1974 році фірмою IBM для експериментальної реляційної СУБД System R. Після появи на ринку двох піонерських СУБД цієї фірми - SQL/DS (1981 рік) і DB2 (1983 рік) - він придбав статус стандарту де-факто для професійних реляційних СУБД. В 1987 році SQL став міжнародним стандартом мови баз даних, а в 1992 році вийшла друга версія цього стандарту.

Завдання дисципліни: вивчення теоретичних засад проектування економічних інформаційних систем, орієнтованих на застосування сучасних наукових методів та засобів інформаційних технологій; набуття вмінь створення, використання й адаптації інформаційних систем.

Головні задачі:

• ознайомлення з основами проектування інформаційних та інформаційно-аналітичних систем;

• засвоєння теоретичних засад створення економічних інформаційних систем, орієнтованих на застосування нових інформаційних технологій та обчислювальної техніки;

• вивчення середовища інформаційної системи для створення прикладних програм економічного та управлінського призначення мовою SQL;

• набуття вміння створювати окремі елементи інформаційної системи різного призначення та різної проблемної орієнтації на всіх стадіях життєвого циклу системи.

Лекційна частина курсу призначена для теоретичної підготовки студентів з питань призначення та функцій програмного забезпечення інформаційних та інформаційно-аналітичних систем, методики та технології використання інфораційних систем для автоматізації діяльності підприємств та установ, виконання окремих операцій з проектування економічних інформаційних систем.

Мета лабораторних робіт – оволодіти методікою та технологіїю аналізу економічних проблем, навчитися налагоджувати та сполучати спеціалізовані та універсальні програмні засоби для створення інформаційних систем, створювати нові бізнес-об’єкти для програмування у середовищі інформаційної системи за допомогою мови SQL, вирішувати питання логічної організації предметної області та баз даних при вирішенні задач управлінського та економічного характеру.

Введення в SQL

Всі мови маніпулювання даними (ЯМД), створені до появи реляційних баз даних і розроблені для багатьох систем керування базами даних (СУБД) персональних комп'ютерів, були орієнтовані на операції з даними, представленими у вигляді логічних записів файлів. Це жадало від користувачів детального знання організації зберігання даних і достатніх зусиль для вказівки не тільки того, які дані потрібні, але й того, де вони розміщені і як крок за кроком одержати їх.

Розглянута же нижче не процедурна мова SQL (Structured Query Language - структуризована мова запитів) орієнтована на операції з даними, представленими у вигляді логічно взаємозалежних сукупностей таблиць. Особливість пропозицій цієї мови полягає в тому, що вони орієнтовані більшою мірою на кінцевий результат обробки даних, чим на процедуру цієї обробки. SQL сам визначає, де перебувають дані, які індекси й навіть найбільш ефективні послідовності операцій варто використати для їхнього одержання: не треба вказувати ці деталі в запиті до бази даних.

Для ілюстрації розходжень між ЯМД розглянемо наступну ситуацію. Нехай, наприклад, ви збираєтеся подивитися кінофільм і хочете скористатися для поїздки в кінотеатр послугами таксі. Одному шоферові таксі досить сказати назва фільму - і він сам знайде вам кінотеатр, у якому показують потрібний фільм. (Подібним же чином, самостійно, відшукує запитані дані SQL.)

Для іншого шофера таксі вам, можливо, буде потрібно самому довідатися, де демонструється потрібний фільм і назвати кінотеатр. Тоді водій повинен знайти адресу цього кінотеатру. Може трапитися й так, що вам доведеться самому довідатися адресу кінотеатру й запропонувати водієві проїхати до нього по таким-то вулицям. У самому гіршому випадку вам, може бути, навіть прийде по дорозі давати вказівки: "Повернути ліворуч... проїхати п'ять кварталів... повернути праворуч...". (Аналогічно більший або менший рівень деталізації запиту доводиться створювати користувачеві в різних СУБД, що не мають мови SQL.)

Поява теорії реляційних баз даних і запропонованого Кодом мови запитів "alpha", заснованого на реляційному вирахуванні, ініціювало розробку ряду мов запитів, які можна віднести до двох класів:

1. Алгебраїчні мови, що дозволяють виражати запити засобами спеціалізованих операторів, застосовуваних до відносин (JOIN - з'єднати, INTERSECT - перетнути, SUBTRACT - відняти й т.д.).

2. Мови вирахування предикатів являють собою набір правил для запису вираження, що визначає нове відношення із заданої сукупності існуючих відносин. Іншими словами вирахування предикатів є метод визначення того відношення, що нам бажано одержати (як відповідь на запит) з відносин, уже наявних у базі даних.

Розробка, в основному, ішла у відділеннях фірми IBM (мови ISBL, SQL, QBE) і університетах США (PIQUE, QUEL). Останній створювався для СУБД INGRES (Interactive Graphics and Retrieval System), що була розроблена на початку 70-х років в Університеті шт. Каліфорнія й сьогодні входить у п'ятірку кращих професійних СУБД. Сьогодні із всіх цих мов повністю збереглися й розвиваються QBE (Query-By-Example - запит за зразком) і SQL, а з інших узяті в розширення внутрішніх мов СУБД тільки найцікавіші конструкції.

На початку 80-х років SQL "переміг" інші мови запитів і став фактичним стандартом таких мов для професійних реляційних СУБД. В 1987 році він став міжнародним стандартом мови баз даних і почав впроваджуватися в усі розповсюджені СУБД персональних комп'ютерів. Чому ж це відбулося?

Безперервний ріст швидкодії, а також зниження енергоспоживання, розмірів і вартості комп'ютерів привели до різкого розширення можливих ринків їхнього збуту, кола користувачів, розмаїтості типів і цін. Природно, що розширився попит на різноманітне програмне забезпечення.

Борючись за покупця, фірми, що роблять програмне забезпечення, сталі випускати на ринок усе більше й більше інтелектуальні й, отже, об'ємні програмні комплекси. Здобуваючи (бажаючи придбати) такі комплекси, багато організацій й окремих користувачів часто не могли розмістити їх на власних ЕОМ, однак не хотіли й відмовлятися від нового сервісу. Для обміну інформацією і її усуспільненням були створені мережі ЕОМ, програми, що усуспільнюють де, і дані стали розміщати на спеціальних обслуговуючих пристроях - файлових серверах.

СУБД, що працюють із файловими серверами, дозволяють безлічі користувачів різних ЕОМ (іноді розташованих досить далеко друг від друга) одержувати доступ до тим самим баз даних. При цьому спрощується розробка різних автоматизованих систем керування організаціями, навчальних комплексів, інформаційних й інших систем, де безліч співробітників (учнів) повинні використати загальні дані й обмінюватися створюваними в процесі роботи (навчання). Однак при такій ідеології вся обробка запитів із програм або з терміналів користувальницьких ЕОМ виконується на цих же ЕОМ. Тому для реалізації навіть простого запиту ЕОМ часто повинна зчитувати з файлового сервера й (або) записувати на сервер цілі файли, що веде до конфліктних ситуацій і перевантаження мережі.

Для виключення зазначених і деяких інших недоліків була запропонована технологія "Клієнт-Сервер", по якій запити користувальницьких ЕОМ (Клієнт) обробляються на спеціальних серверах баз даних (Сервер), а на ЕОМ повертаються лише результати обробки запиту. При цьому, природно, потрібний єдина мова спілкування із Сервером й як така мова обрана SQL. Тому всі сучасні версії професійних реляційних СУБД (DB2, Oracle, Ingres, Informix, Sybase, Progress, Rdb) і навіть не реляційних СУБД (наприклад, Adabas) використають технологію "Клієнт-Сервер" і мова SQL. До того ж приходять розроблювачі СУБД персональних ЕОМ, багато хто з яких уже сьогодні постачені мовою SQL.

5