ТИПИЧНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ

ТИПИЧНЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
F1
Конкурс в ТПУ
на ___________2007г.
фа
к-т
Кол.
мест
по
плану
Факультет
Программа
обработки
(ПО 1)
F2
Ко
д
аби
тур
и
ент
а
Фак
-тет
Конкурс
АВТФ
3.5
ЭФФ
2.7
ТЭФ
3.0
.
.
.
Дат
а
пода
-чи
заяв
лен
ия
F2
Программа
корректировки
Ко
д
аби
-та
(ПК1)
1
Факуль
тет
Дат
а
пода
-чи
заяв
лен
ия
ПОЗАДАЧНЫЙ ПОДХОД
Количество
абитуриентов
по областям на____2007 г.
Область
F3
Факультет
Итого
А ВТФ АЭМФ …
Омская
Ко
д
аби
-та
Да
та
за
явл
е
ни
я
ф
ак
-т
Обл.
от-да
прибыл
ПО2
Томская
Тюменская
.
.
.
Распределение абитуриентов
по видам до вузовских учебных
заведений
Факультет Средняя Техни- Лицей
школа
кум
F4
Ко
д
аби
тур
и
ент
а
АВТФ
Ф
ак
-т
Око
нчи
л
УЗ
ПО3
АЭМФ
.
.
.
Итого
2
ПОЗАДАЧНЫЙ ПОДХОД В СИСТЕМЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЗАДАЧ
А
B
F
1
В
C
А
А
C
B
С
ПО 1
ПК 1
Описание структуры файла
А
F2
D
А
A
D
D
ПК 2
ПO 2
F3
A C F G
А
C
G
F
A
D
A
C
ПК 3
F
G
ПО 3
A B D E F
A
B
D
A
B
D
E
B
6
6D E
E
F
F4
А
B
E
D
ПК 4
F
F
A
F
5
ПО 4
Дублирование А во всех,
В в F и F4,
С в F и F3,
3
D в F2 и F4,
F в F3 и F4
СИСТЕМА ЗАДАЧ С ЕДИНЫМ ФАЙЛОМ
A
A
B
C D E
ПК
F
G
ПО 1
F
A
B C D E F
B C D E F G
G
A
B C D E F
G
ПО 2
A
B C D E F
G
ПО 3
A
B C D E F
G
ПО 4
Обеспечивая минимизацию дублирования исходных данных
и их однократный ввод, такой подход порождал новые проблемы:
 сложность структуры исходных данных (в то время вся
обработка ориентировалась на обработку «плоских», линейных
файлов);
 избыточность файла для каждой конкретной программы
обработки;
 любые изменения в составе файла исходных данных приводило
к необходимости повторной трансляции всех использующих
его программ. Даже, если эти изменения не затрагивали
алгоритма обработки, необходимо было менять описание
файла в программе.
4
Для разрешения отмеченного
противоречия между
эффективными, централизованным хранением и актуализацией
единого файла с минимальным дублированием информации (без
избыточное хранение) и эффективным использованием каждой
программой минимально необходимой исходной информации
привело к такой организации системы обработки данных когда:
 используется единая система взаимосвязанных файлов,
получившая название базы данных, со специальной
организацией, эффективной для всех применений в целом;
 для обеспечения эффективного доступа к базе данных со
стороны программ (предоставление только необходимой
информации, обеспечение независимости от возможных
изменений в структуре той части базы данных, которую не
обрабатывает
программа)
используется
специальная
программа – система управления базами данных, по
существу, берущая на себя функции операционной системы
по управлению данными.
СУБД
A
B
C
ПО1
A
B
C
A
B
C
A
D
ПК1
ПО2
A
D C G
A
A
D
F
C D F G
G
ПК2
ПО3
СУБД
A
D E
5
ПО6
Основные положения концепции баз данных
1.Автономное, без избыточное хранение данных сложной
структуры и значительного объема.
2.Комплексное использование хранимой информации.
3.Независимость программ обработки от физической
структуры исходных данных.
Дополнительные положения концепции баз данных.
а) БД – есть отображение информационной модели предметной
области.
б) Однократный ввод первичной информации.
в) Защита данных (авторизованный доступ, от катастрофического
разрушения, криптография, ограничения целостности).
г) Реорганизация БД (развитие) по мере необходимости с
минимальным влиянием на действующие программы.
Базу данных можно определить как совокупность
взаимосвязанных, хранящихся вместе данных, при наличии
такой организации и минимальной избыточности, которая
допускает их использование оптимальным образом для одного
или нескольких приложений, данные запоминаются и
используются так, чтобы они были независимы от программ,
использующих эти данные, а программы были бы независимы
от способа и структуры хранения данных, для добавления
новых или модификации существующих данных, а также для
поиска данных в БД применяется общий управляющий способ.
6
Следует заметить, что приведенное выше обоснование,
отражает естественное развитие подхода к обработке
структурированных (фактографических) данных и определяется
в основном требованием повышение эффективности разработки,
ввода в действие и функционирования программного
обеспечения.
Принцип обеспечения независимости программ от
физической организации данных был в то время (позадачный
подход) определяющим, т.к. позволял развивать программное
обеспечение и базу данных с минимальными затратами, а
комплексное использование понималось как возможность
простого обращения к БД из программ, написанных на
различных, стандартных языках программирования (простота
доступа).
Вторым по важности был, неявно обозначенный выше
принцип
информационного
моделирования
(автономное
хранение данных значительного объема и сложной
структуры) некоторой предметной области в виде БД – учет
связей между файлами базы данных обеспечивала СУБД, снимая
с программ обработки связанные с этим проблемы.
На более поздних этапах развития процессов обработки
данных на ЭВМ, в связи с применением персональных
компьютеров конечными пользователями (а позднее и удаленный
доступ к БД), все возрастающее значение приобретает
способность отображения в базах данных информационной
модели предметной области и обеспечение непосредственного
доступа к базам данных.
Поэтому, на первый план выступают принципы автономного
хранения
данных
сложной
структуры
и
простого
авторизованного доступа (комплексного использования), причем
под простым понимается доступ к БД без предварительного
программирования, т.е. доступ конечных пользователей.
7
Таким образом, необходимость применения концепции баз
данных обусловлена следующими причинами:
 развитие подхода к обработке данных от вычислительных
задач к информационным, к объединению последних в
комплексы (подсистемы) и с постоянным их развитием, включая
расширение состава задач обработки данных.
 противоречие между подзадачным подходом в
использовании исходных данных и требованием их эффективной
актуализации;
 стремление отобразить в системе хранимых данных без
избыточную информационную модель определенной предметной
области.
 На более поздних этапах (применение персональных
компьютеров и локальных вычислительных сетей) - ориентация
на широкий круг конечных пользователей;
Сейчас снова противоречия, между автономными БД АРМов
(подсистем, автоматизированных программных комплексов,
приложений) и требованием их (БД) эффективной актуализации,
сложностью комплексного использования информации
(авторизованный доступ работников, особенно руководителей).
Необходимость интеграции баз данных, создания ЕИС (ЕИП).
Понятие схемы и подсхемы
Анализ принципов реализации концепции баз данных
позволяет сделать вывод о том, что система управления базами
данных – СУБД (программа, реализующая эти принципы)
должна быть программой, универсальной по отношению к
составу и структуре данных, хранимых в БД.
8
Для достижения требуемого универсализма используется:
- специальное описание структуры БД, хранимое автономно
от программы (СУБД) и используемое ей для динамической
настройки на работу с информацией, необходимой прикладной
(внешней) программы обработки. Это описание называется
схемой БД.
- специальное описание структуры данных, необходимой
прикладной программе. Это описание называется подсхемой
(часть структуры БД). Современное понятие – представление.
Подсхемы
Схема
БД
ПК1
ПО1
ПК2
ПО2
ПК3
ПО3
СУБД
БД
П
Р
Е
Д
М
Е
Т
Н
А
Я
ПО1
ПК1
ПО2
ПК2
О
Б
Л
ПО3
ПК m
.
.
.
Программы
корректировки БД
9
Программы
обработки БД