Twoim problemem jest to, że powszechną NICOŚĆ mylisz z osobistą PUSTKĄ
Dane - (data, datum- prezent, podarunek) - reprezentacja w sposób sformalizowany faktów, koncepcji lub instrukcji przeznaczona do wymiany, przetwarzania i interpretacji przez ludzi lub algorytmy. >> Najmniejsza, elementarna jednostka informacji o obiekcie będąca przedmiotem przetwarzania komputerowego.
*Encja - (entity, entitas, ens - istnienie, byt) - opisywany lub modelowany byt. Konkretny, wyróżnialny, mający określoną formę lub własności. W bazach danych encja/byt reprezentowana jest przez dane, zgodnie z przyjętą strukturą/modelem.
>> Termin encji obejmuje zarówno typ encji (kolor,człowiek), jak i jej reprezentanta (biały,gruby).
*Element danych - (data element) - nazwany identyfikator opisujący dane w sposób użyteczny dla danego zastosowania. Reprezentuje opis charakterystyki (atrybut, pole) danej encji/bytu. Element danych stanowi najmniejszą jednostkę informacji dla bazy danych. >> Para określająca nazwę (nazwisko) i typ przechowywanej wartości (char).
*Jednostka danych - (data item) - konkretna wartość elementu danych. Najczęściej element danych tworzony jest przez dany atrybut (typ) i jego wartość, nazwę (jednostka danych) (nazwisko).
*Baza danych - (data base): 1. Uporządkowany logicznie zbiór danych. 2. Zbiór danych o strukturze wynikającej z przyjętego modelu danych. 3. Kolekcja jednostek danych, posiadających określone uwarunkowania, relacje i schemat. Warunki definiują poprawny stan baz danych. Schemat określa opis, w jaki sposób dane, relacje i warunki są zorganizowane dla potrzeb aplikacji korzystających z bazy. 4. Kolekcja powiązanych i przechowywanych razem plików. Plik jest zbiorem elementów danych.
Baza danych składa się z części intensjonalnej i ekstensjonalnej.
Część intensjonalna - to zbiór definicji, które opisują strukturę danych bazy danych, to schemat bazy danych. Tworzenie schematu to projektowanie bazy danych.
Część ekstensjonalna - to zawartość bazy danych.
Właściwości baz danych: - współdzielenie danych, - integracja danych, - integralność danych, - bezpieczeństwo danych, - abstrakcja danych, - niezależność danych.
*Model danych jako architektura: Zbiór zasad posługiwania się danymi: - zbiór reguł określających strukturę danych (definicja danych), - zbiór reguł określających operacje na danych (operowanie danymi), - zbiór reguł określających poprawne stany bazy danych (integralność danych). Trzy generacje modeli: - proste modele danych (struktura rekordów - pliki - operacje odczyt/zapis), - klasyczne modele danych (hierarchiczne, sieciowe, relacyjne), - semantyczne modele danych (znaczenie informacji - model obiektowy).
*Model danych jako projekt: Zintegrowany zbiór wymagań dotyczących danych dla określonej aplikacji. Część specyfikacji systemów informacyjnych
*System Zarządzania Bazą Danych (Data Base Management System)
- oprogramowanie zarządzające dostępem i wykorzystaniem bazy danych. Kontroluje wszelkie operacje na danych, sprawdza zgodność z modelem (schematem, relacjami, warunkami), przyjętymi zasadami bezpieczeństwa, itp.
DBMS - jądro (realizacja podstawowych funkcji zarządzania danymi), interfejs (standard/język pośredniczący pomiędzy jądrem a narzędziami), narzędzia DBMS - np. wizualizacja, monitoring, języki programowania, itp.)
*System bazy danych 1. Komputerowy system, którego zadaniem jest utrzymywanie i zarządzanie informacją. 2. Zbiór złożony z Systemu Zarządzania Bazą Danych oraz jednej lub wielu baz danych.
*Repozytorium danych - zbiór elementów danych i metadanych; raporty, programy, systemy, itd. System baz danych można również opisać jako repozytorium danych.
Zadania systemu baz danych (jak i DBMS): - dodanie nowych plików do bazy,
- usuwanie danych, - aktualizacja danych, - wyszukiwanie danych.
System baz danych dostarcza struktury i mechanizmy (interfejsy) do współpracy z:
fizycznymi nośnikami składowania danych (w sposób trwały – ang. persistent),
użytkownikami lub jego aplikacjami (np. języki programowania, języki zapytań, itp.).
Model warstwowy systemu baz danych (ANSI-SPARC):
warstwa użytkownika (zewnętrzna) – jak dane widziane są przez użytkowników i aplikacje;
Warstwa koncepcyjna (pojęciowa) –logiczny widok danych (bez szczegółów dotyczących realizacji);
Warstwa fizyczna (wewnętrzna) – sposób przechowywania danych i dostępu do danych.
(abstrakcja danych)
Przykłady:
SQL,
MySQL,
SQL/MM,
Multimedialne BD (prezentacja ECOM).
XML (kolejne slajdy).
XML a bazy danych: 1. XML jest uniwersalnym formatem składowania danych.
2. Dokument XML zawiera logicznie uporządkowane dane. 3. Dokument XML może zawierać opisy wielokrotnych instancji tej samej klasy. 4. Dokument XML jest bazą danych. 5. XML nie jest systemem zarządzania bazami danych. 6. Dokumenty XML lub dane dokumentów XML podlegają składowaniu w bazach danych.
XML a bazy danych – podstawowe zadania: 1. Składowanie danych w dokumentach XML. 2. Składowanie dokumentów XML. 3.Wyszukiwanie dokumentów XML.
4. Wyszukiwanie danych z dokumentów XML
Hierarchiczny model danych
Hierarchiczna forma przechowywania danych zakłada grupowanie danych w formie kolejnych poziomów drzewa danych. Począwszy od zbioru podstawowego, będącego korzeniem drzewa (np. w przypadku podziału struktury służby zdrowia można rozpocząć od Regionalnej Kasy Chorych) poprzez kolejne podzbiory - rozgałęzienia (np. szpitale i przychodnie z którymi dana kasa ma podpisaną umowę) dochodzimy do ostatnich zbiorów danych - liście (np. zbiory oddziałów, pracowni czy gabinetów). System hierarchiczny jest często przedstawiany poprzez model rodzic-potomek. Rodzic posiada pewną liczbę potomków, potomkowie ci mogą mieć swoich potomków, ci z kolei ... Zbiór danych w tym modelu (najczęściej w formie pojedynczej tabeli) jest powiązany (ma relacje) z innymi zbiorami w tym samym drzewie (w tej samej rodzinie). Wyszukiwanie danych polega więc na kolejnym zagłębianiu się w coraz to kolejne zbiory danych. System hierarchiczny budowany jest przeważnie w formie indukcyjnej tzn. dane są grupowane od ogółu do szczegółu. Oznacza to prostą formę wyszukiwania danych danej klasy przechodząc poprzez kolejne poziomy szczegółowości. Specyficzna budowa takiej bazy danych umożliwia tworzenie prostych kryteriów wyszukiwania danych i w miarę potrzeby uszczegółowiania tych kryteriów wraz ze znajdywaniem kolejnych partii danych. Doskonałym przykładem hierarchii są wszelkie systemy klasyfikacji (np. chorób czy procedur medycznych). Często wadą tego modelu jest brak możliwości budowania relacji pomiędzy rekordami różnych drzew. Hierarchiczna baza danych zakłada podstawowe warunki integralności danych:
- każdy rekord (z wyjątkiem pierwszego rodzica - korzenia drzewa) musi posiadać własnego, jednego rodzica
- jeżeli dany rekord posiada więcej rodziców niż jeden musi być skopiowany dla każdego rodzica oddzielnie tak, aby prawdziwa była powyższa zasada,
- jeżeli usunięty zostaje dany rekord oznacza to, że usunięte zostają również wszystkie wywodzące się z niego rekordy - potomkowie.
Podstawową relacją jaka występuje w tym modelu jest jeden do wielu ( korzeń - gałęzie) i wielu do jednego (gałęzie – korzeń).
Dobrym przykładem hierarchicznej organizacji kartotek jest praktycznie każdy komputerowy system plików. System plików zakłada, że istnieje dokładnie jeden korzeń drzewa hierarchii (tj. jeden dla każdego typu napędu nośnika, np. dysk stały oznaczany jako „c:” w systemach plików wywodzących się z DOSa jak Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows 2000, itp.). Od korzenia systemu plików wywodzą się liczne katalogi, które mogą posiadać podkatalogi, i tak dalej. W różnych katalogach i podkatalogach znajdują się pliki danych, a więc kartoteki (rekordy) systemu plików.
Rysunek 5 Hierarchiczny układ zbiorów w systemie plików
Usunięcie katalogu oznacza usunięcie wszystkich jego podkatalogów i plików. Innym dobrym przykładem modelu hierarchicznego są dokumenty XML.
Rozwinięciem modelu hierarchicznego jest model sieciowy.
Zagadnienia, które pojawią się na Kolokwium w formie pytać teoretycznych w stylu "Przedstawić charakterystykę.... Opisać ...Wyjaśnić..."
1. Pojęcia:
-encja, -baza danych, -system zarządzania bazami danych, -system baz danych, -krotka, -relacja,
-atrybut, -element danych, -repozytorium danych, -jednostka danych, -model danych, -struktura danych, -warunki integralności
2. Zagadnienia:
- Charakterystyka modeli danych, cechy, podział, przykłady
- Charakterystyka modelu hierarchicznego
- XML a bazy danych
- Charakterystyka modelu relacyjnego
- Algebra relacyjna z przykładami,
- Charakterystyka i rola normy SQL
- Zasady i metody budowania schematu bazy danych (relacyjnej, hierarchicznej)
- Charakterystyka zadań systemu zarządzania bazami danych
- Zbudować przykładowy dokument XML (tu podany jaki) i opisać wszystkie jego elementy. Podać co oznacza, że dokument jest dobrze sformułowany a co, że jest poprawny.
Jacek Rumiński