1. Організація машинної інформаційної бази.

План:

1. Поняття машинної інформаційної бази

2. Основи організації автоматизованого банку даних

3. Реляційна модель даних

4. Елементи теорії нормалізації

5. Побудова логічної моделі даних засобами MS Access

1. Поняття машинної інформаційної бази

Позамашинна ІБ, перенесена на машинні носії, одержує статус машинної. Її склад показаний на рис. 4.1.

Рис. 4.1. Склад машинної інформаційної бази

Машинна інформаційна база - частина інформаційної бази ІС, що являє собою сукупність інформаційних файлів, які зберігаються в пам'яті ЕОМ та на магнітних носіях. Всі файли діляться на п'ять груп:

• умовно-постійні;

• оперативні (вхідні);

• результатні;

• коригуючі;

• робочі.

Із всіх видів умовно-постійної інформації найоб'ємнішою і найдинаміч-нішою є нормативна, яка включає конструкторські, технологічні, матеріальні, трудові тощо норми. Джерелом інформації для створення таких файлів служать конструкторська і технологічна документація.

Розцінкова інформація відображає прейскуранти цін на матеріали, напівфабрикати, готову продукцію, а також тарифні ставки робітників. Дже­релом інформації для формування розцінкової інформації служать цінники, прейскуранти, планові калькуляції на продукцію тощо.

Планово-договірні файли регламентують планово-виробничі показники роботи, а також договірні відносини з постачальниками і покупцями. Форму­ються такі файли на основі виробничих програм, договорів на відвантаження і поставку тощо.

Довідкові файли носять розшифрувальний характер. Вони об'єднують словники для розшифровки кодів назв матеріалів, напівфабрикатів, готової продукції. Створюються вони на базі довідників матеріальних цінностей, покупних виробів і напівфабрикатів.

Постійно-облікові файли характеризують об'єкти і предмети праці, а також ресурси. До них належать файли, що містять дані про основні засоби, малоцінні і швидкозношувальні предмети тощо.

Файли для виводу результатів розв'язування задачі формуються в тому випадку, якщо результати виводяться для друку на принтері чи іншому друкувальному пристрої. Ці файли мають склад показників, ідентичний структурі машино­грами. Склад файлів для розв'язування інших задач, а також цієї в наступному періоді одержують на основі структури вхідних файлів цих задач. Наприклад, при розв'язуванні задачі обліку матеріальних цінностей одним із вхідних файлів є сальдо на початок місяця. Внаслідок розв'язування цієї задачі (до сальдо на початок періоду додається надходження і віднімається вибуття матеріалів) форму­ється сальдо на кінець місяця. Цей файл буде результатним і використовувати­меться для розв'язання задачі обліку матеріальних цінностей в наступному місяці, але вже виступатиме як вхідний файл (сальдо на початок наступного місяця). Особливу категорію становлять файли для коригування інших файлів. Джерелом їх формування служать "Відомості про зміни". Кожен запис файла для коригування містить спеціальну ознаку включення, ліквідації або зміни запису.

Кількість і структура робочих файлів визначаються кількістю і призна­ченням програмних модулів, які генерують проміжну інформацію.

Під час еволюції розробки автоматизованих ІС машинна ІБ пройшла такі етапи розвитку:

1) підготовку інформаційних файлів (для кожної задачі окремо);

2) створення єдиної бази даних, яку можна використовувати для розв'язу­вання певної кількості задач.

У сучасних ІС для організації ІЗ використовується концепція баз даних (БД).

4.2. Основи організації автоматизованого банку даних

Автоматизований банк даних (АБД) - це система інформаційних, матема­тичних, програмних, мовних, організаційних і технічних засобів, які необхідні для інтегрованого нагромадження, зберігання, актуалізації, пошуку і видачі даних.

Основними складовими компонентами АБД є база даних і система керу­вання базою даних (СКБД).

База даних - це поіменована, структурована сукупність взаємопов'язаних даних, які характеризують окрему предметну область і перебувають під управлінням СКБД.

СКБД є програмно-логічним апаратом, який організує систему створення, оновлення і розв'язування основного компонента інтегрованої ІБ-системи баз даних. Крім того, СКБД забезпечує вибірку даних із баз.

Крім БД і СКБД до складу АБД входять мовні, технічні та організаційні засоби.

Мовні засоби потрібні для опису даних, організації спілкування та виконання процедур пошуку і різних перетворень з даними. У сучасних СКБД для спрощення процедур пошуку даних в БД передбачена мова запитів. Найпоширенішими мовами запитів є дві мови SQL та QВЕ.

SQL - структурована англійська мова запитів була створена фірмою ІВМ в межах роботи над проектом побудови системи керування реляційними БД на початку сімдесятих років.

Мова запитів QBE - це реалізація запитів за зразком у вигляді таблиць. Для визначення запиту до БД користувач повинен заповнити таблицю QBE, яка надається системою і визначити в ній критерій пошуку, вибору та перетворення даних. До технічних засобів АБД належать процесори, пристрої вводу і виводу даних, запам'ятовувальні пристрої, модеми, канали зв'язку.

Організаційні засоби АБД охоплюють персонал, який пов'язаний із ство­ренням і веденням БД, а також систему нормативно-технологічної і інструктивно-методичної документації з організації та експлуатації БД.

На сьогодні існують різні підходи до вирішення проблеми відображення предметної області, які відрізняються різною кількістю рівнів. Під предметною областю розуміють один чи кілька об'єктів управління (або певні їх частини), інформація яких моделюється за допомогою БД і використовується для розв'я­зування різних функціональних задач.

Вирішення проблеми багаторівневого представлення предметної області в базах даних розв'язується введенням трьох рівнів: зовнішнього, концептуаль­ного і внутрішнього (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Схема взаємозв'язку рівнів подання даних у БД

Зовнішня модель (ЗМ) - це частина множини структурованих об'єктів предметної області, які становлять інтерес для окремого користувача. Кожному користувачу відповідає певна зовнішня модель. Під час розробки зовнішньої моделі підприємства визначають сферу застосування та загальний зміст баз даних. Ця модель створюється як складова частина планування ІС для ор­ганізації, але не для проектування конкретної бази даних. Зовнішня модель даних, як правило, показує об'єкти високого рівня в організації та зв'язки між ними в графічній формі.

На рис. 4.3 показано графічне представлення фрагмента бази даних "Продукти" при побудові зовнішньої моделі даних.

Рис. 4.3. Графічне представлення фрагмента БД "ПРОДУКТИ" в зовнішній моделі даних

Найпопулярнішими позначками (нестандартними) для виконання цих схем є такі:

Іноді для зручності проектування БД вводять допоміжний рівень (про­міжний), який називають інфологічним (канонічним). Інфологічний рівень являє собою інформаційно-логічну модель предметної області, в якій виключена над­мірність даних і відображені інформаційні особливості об'єкта управління, без урахування особливостей і специфіки конкретної СКБД.

Концептуальна модель (логічна, даталогічна) є центральною. Вона відображає предметну область загалом. Дані можна використовувати, якщо вони відображені концептуальною моделлю - спеціальним способом структурованою моделлю пред­метної області, яка відповідає особливостям і обмеженням вибраної СКБД. Існує лише одна концептуальна модель для бази даних, яка повинна задовольняти вимоги будь-якого користувача. Модель концептуального (логічного) рівня, яка підтриму­ється засобами конкретної СКБД, іноді називають даталогічною. Залежно від типів моделей, які підтримуються засобами СКБД, є:

• ієрархічні моделі БД;

• сіткові моделі БД;

• реляційні БД.

Найпоширенішими на сучасному ринку програмних продуктів є реляційні СКБД.

Отже, концептуальна модель:

• описує логічну структуру всієї бази даних;

• не залежить від конкретної СКБД;

• не вимагає докладної інформації фізичного проектування;

• наведена в схемах "об'єкт - зв'язок" (ЕК), метаданих (опису даних). У внутрішній моделі БД відображається використовувана технологія зберігання і доступу до даних. На внутрішньому (фізичному) рівні формується фізична модель БД, яка містить структури зберігання даних у пам'яті ЕОМ, включаючи опис форматів даних, порядок їх логічного чи фізичного упо­рядкування, розміщення за типами пристроїв, а також характеристики і шляхи доступу до даних.

При проектуванні фізичних БД необхідно:

• вибрати СКБД;

• вибрати пристрої пам'яті;

• визначити методи доступу;

• спроектувати файли та індекси;

• визначити стратегію оновлення БД. Отже, внутрішня (фізична) модель БД:

• описує фізичну структуру всієї бази даних;

• конкретизує, як дані з концептуальної моделі зберігаються у вторин­ній пам'яті;

• специфікації включають структури фізичних файлів і даних, організацію збереження і структури індексів.

Від параметрів фізичної моделі залежать обсяг пам'яті ЕОМ і час реакції системи на запити при функціонуванні БД. Фізичні параметри БД можна змінювати під час її експлуатації (не змінюючи при цьому опису інших рівнів) з метою підвищення ефективності функціонування системи.

Структура файлів БД визначається на етапах інфологічного і логіч­ного проектування, а формування структури - на етапі фізичного проекту­вання БД.

Структура файлів - це поіменована сукупність логічно взаємопов'язаних атрибутів.