Тема 2. Базы данных и системы управления базами данных

Общие положения и основные понятия

Наиболее эффективным способом накопления, хранения и изменения

объемных массивов разнотипной информации является ее представление в виде интегрированных баз данных (БД) и обработка с помощью автоматизированных систем управления базами данных (СУБД). Такой подход имеет ряд преимуществ, основными из которых являются:·

• достаточно низкий уровень требований к конечному пользователю, использующему информацию базы данных;·

• сокращение избыточности хранимых данных, исключение повторов (например, в сравнении с их размещением в отдельных, не связанных между собой файлах) и, как следствие, устранение возможной противоречивости данных;·

• облегчение доступа к информации (данные в базе данных интегрированы, взаимосвязаны);

• возможность совместного, коллективного использования базы данных;· облегчение обмена и передачи данных за счет стандартизованного их представления и обработки;·

• обеспечение условий безопасности информации (администратор базы данных, поддерживающий ее в актуальном состоянии, может предоставлять или закрывать конечным пользователям определенные, контролируемые различными способами каналы использования информации);

• упрощение решения проблемы целостности данных, их непротиворечивости при отсутствии избыточности, то есть облегчение процесса правильности информации в базе данных;

• обеспечение независимости данных от процедур их обработки.

К настоящему времени разработано большое количество СУБД, направленных на использование на разных классах ЭВМ, в среде различных операционных систем, отличающихся функциональными возможностями и предоставляемыми услугами, ориентированных на различные модели представления данных в базе, предназначенных для применения пользователями различных профессий и компьютерной квалификации. Лидером среди СУБД по многим параметрам является Microsoft Access из пакета Microsoft Office.

Уточним некоторые понятия и термины.

Под базой данных (БД) понимается поименованная совокупность структурированных и взаимосвязанных данных и объектов, относящихся к определенной предметной области, предусматривающая общие принципы описания, хранения и манипулирования данными, независимая от программных средств, которые будут ее обрабатывать или использовать.

Система управления базами данных представляет собой комплекс управляющих программ, предназначенный для создания, редактирования, сопровождения и использования баз данных.

Современные СУБД позволяют не только взаимодействовать с базой данных, но и писать прикладные программы для более сложной обработки. Например, СУБД Microsoft Access позволяет разрабатывать сложные процедуры обработки данных с помощью специализированного языка структурированных запросов SQL (Structured Query Language).

Совокупность СУБД, баз данных и комплексов прикладных программ их обработки образует банк данных – систему специальным образом организованных данных, программных, технических, лингвистических и организационно-методических средств, предназначенную для обеспечения централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования данных.

Банки данных, дополненные базами знаний и процедурами накопления

знаний, образуют банк знаний. Работа с банками знаний позволяет создавать самообучающиеся системы, обладающие навыками искусственного интеллекта.

Классификация баз данных

По характеру хранимой информации БД делятся на фактографические и документальные.

В фактографических БД содержатся краткие сведения об описываемых объектах, представленных в строго определенном формате.

В документальных БД содержатся документы самого разного типа: текстового, графического, звукового, мультимедийного.

По способу хранения БД делятся на ценрализованные и распределенные.

Ценрализованные БД хранится на одном компьютере.

Распределенная БД – различные части одной БД хранятся на множестве компьютеров, объединенных между собой сетью.

По структуре организации данных БД делятся на реляционные и нереляционные.

Реляционная БД содержит информацию, организованную в виде прямоугольных таблиц, связанных между собой. Такая таблица называется отношением.

Иерархическая БД – в которой информация упорядочена следующим образом: один элемент считается главным, остальные – подчиненными.

Сетевая БД – в которой к вертикальным иерархическим связям добавляются горизонтальные.