Systém Pojem systém ●
●
Obecně jej chápeme jako seskupení prvků spolu s vazbami mezi nimi, jejich uspořádání, včetně struktury či hierarchie. Synonymum – organizace či struktura. Pro zkoumání systému je důležité určit hranice systému – souvislost s určením celek/část, subjektivní určení pozorovatele.
Dělení systémů Dělení dle původu z hlediska existence systémů v závislosti na člověku ●
●
systémy přirozené (přírodní objekty od buňky po vesmír, systémy fyzikální, živočišné apod.) systémy umělé jsou vytvořené člověkem (telefonní síť, systém škol, systém zákonů, dětská stavebnice, také informační systémy).
Systémová analýza ●
●
●
Souhrn metodologických prostředků používaných při výzkumu a popisu existujících či plánovaných systémů. Metodika x metodologie pro poznání a popis systémů. Systémové inženýrství zabývá se studiem společných vlastností systémů, jejich analýzou (popisem od celku k detailům) a syntézou (vybudováním z dílčích částí).
Tvorba systémů ●
●
Pojmem systém lze označit objekt našeho zájmu, který chceme poznat, popsat, vytvořit. Tvorba informačních systémů je spojena se zpracováním informací. Postup je obdobný jako u tvorby jiných systémů. Odpozorováno z lidské činnosti – existují kroky (etapy) a jejich názvaznost, které je nutno dodržet pro úspěšné vytvoření systému.
Etapy tvorby lidského díla ●
●
●
Formulace zadání, požadavky na výsled-né dílo, analýza věcných požadavků, tvorba modelů výsledky, popis způsobu technického provedení díla a jeho částí na základě modelů,
●
realizace díla podle technického popisu,
●
testování požadovaných funkcí díla,
●
předání díla zadavateli,
●
užívání díla, jeho další údržba.
Informační systém ●
●
IS je umělý systém, vybudovaný člověkem, který má za cíl organizovat informace. Organizace informací zahrnuje různé operace, které realizují obvyklé úkony s údaji.
Definice IS ●
●
●
Informačním systémem rozumíme organizaci údajů vhodnou pro systémové zpracování dat: pro jejich sběr, uložení a uchování, zpracování, vyhledávání a vydávání informací o nich, to vše pro účely rozhodování. Automatizovaný IS je představován množinou aplikačních úloh nad společnou databází v použitém SŘBD. Databázový systém je rozsáhlejší oblast aplikací.
celek
řešící
Vývoj IS ●
●
Procesem vývoje programových systémů se zabývá SW inženýrství, celý proces od rozhodnutí o budování systému až po ukončení jeho vývoje, jeho využívání a údržbu nazývá životním cyklem vývoje SW systému. Existují metodiky popisující, jak postupovat při tvorbě SW systému.
Zpracování dat ●
●
●
Evidence údajů o určité části reality. Snaha nejen zaznamenat, ale i dále zpracovávat (třídít, hledat, odvozovat, poskytovat výsledky). Od původních “papírových” evidencí přes kartotéky, agendový způsob až k automatickému IS.
Pojmy ●
●
●
Data - údaje získané měřením, pozorováním nebo zaznamenáním z reálné skutečnosti. Informace -smysluplné interpretace dat a vztahů mezi nimi. Zpracování dat (hromadné zpracování dat) - zpracování velkého množství údajů o velkém množství objektů.
Pojmy ●
●
Objekt - člověk, zvíře, věc nebo jev reálného světa. Vše, o čem z pohledu našeho zájmu chceme vést evidenci. Objekt je popisován množinou svých vlastností. Zajímají nás pouze ty, které z hlediska evidence potřebujeme sledovat. V databázové teorii je objekt označován pojmem entita.
Pojmy ●
●
Atribut - údaj o objektu, jeho vlastnost, která nás zajímá z hlediska evidence. Typ objektu (typ entity, struktura objektu) - název množiny objektů a seznam jejich sledovaných atributů. Obvykle zapisujeme:
Název_typu_objektu (atribut1, atribut2, …, atributn)
Úkony při evidenci objektů ●
●
●
●
Zaznamenání vhodně organizovaných údajů na záznamové médium a vztahů mezi údaji o objektech různých druhů. Provádění změn údajů při změně sledované reality. Provádění výběrů informací podle různých kritérií. Odvozování a výpočet nových údajů z uložených.
●
Třídění údajů dle různých kritérií.
●
Prezentace údajů ve vhodné (grafické) podobě.
SŘBD ●
●
●
Systém řízení báze dat - programový systém, který umožňuje definovat datové struktury, struktury datových souborů, řeší fyzické uložení dat ve vnější paměti, umožňuje manipulaci s daty a formátování vstupních i výstupních informací. Databáze - množina datových souborů, uchovávající data o nějakém uceleném úseku reality. Aplikační úloha implementovaná v SŘBD.
SŘBD ●
●
Aplikační úloha implementovaná v SŘBD konkrétní program napsaný pomocí programových prostředků použitého SŘBD nad konkrétní databází, pro tuto úlohu vytvořenou. Automatizovaný IS – sada aplikačních úloh, které řeší uložení, uchování, zpracování a vyhledávání informací a umožňují jejich formátování do uživatelsky přívětivého tvaru.
Paradigma db technologie ●
●
Základní princip = paradigma databázové technologie oddělení datových struktur od programů. Umožňuje definovat datové a programové struktury samostatně a nezávisle na sobě.
Vlastnosti db technologie SŘBD musí splňovat vlastnosti: ●
paradigma databázové technologie,
●
jazyk pro definici dat (JDD),
●
jazyk pro manipulaci s daty (JMD),
●
vztahy mezi objekty,
●
dotazovací jazyk,
●
víceuživatelský přístup,
●
ochrana dat před zneužitím.
Uživatelé db technologie ●
Správce (administrátor) báze dat
●
Aplikační programátor
●
Příležitostný uživatel
●
Naivní uživatel
●
Tvůrce SŘBD
Pojmy db technologie Entita – libovolná existující osoba, zvíře, věc či jev (obecně objekt) reálného světa. Entita musí být rozlišitelná od ostatních entit a existovat nezávisle na nich.
Pojmy db technologie Atribut je charakteristika, vlastnost entity, údaj o objektu. Atribut přiřadí každé entitě z množiny entit hodnotu z nějaké neprázdné množiny hodnot, nazvané doména atributu (obor hodnot atributu). Atribut je tedy zobrazení množiny entit do domény atributu. ●
Atribut je zadán svým názvem (identifikátorem) a datovým typem.
Pojmy db technologie ●
●
●
Typ entity - množina objektů (entit) stejného typu, charakterizovaná názvem typu a strukturou jejich atributů. Jednotlivé entity nazýváme také výskyty nebo instancemi objektů entitního typu. Instance entity - konkrétní n-tice hodnot atributů jedné konkrétní entity.
Pojmy db technologie ●
●
Klíčový atribut - jeden atribut nebo množina atributů, které jednoznačně určují entitu v množině entit. Atributy patřící k některému klíči nazýváme primárními. Atributy, které nepatří k žádnému klíči nazýváme sekundárními.
Příklad Entitní typ: Student VŠ Student(RČ, jméno, adresa, ročník, dat_nar, místonar) Entita: Jana Nováková z Opavy Instance entity: (885404.4444, Nováková Jana, Opava, 3, 4.4.1988, Ostrava)
Atributy: jméno, ročník, dat_nar, ... Doména jména: množina možných jmen Doména ročníku: množina čísel <1,5> Zobrazení atributu ročník: plat(Nováková Jana) = 3 Primární klíč: jméno, datum a místo narození nebo rodné číslo, Sekundární atributy: adresa, ročník
Vztahy mezi entitami ●
●
●
Existuje-li v realitě vztah mezi entitami, který je důležitý, pak jej evidujeme. Vztah pojmenujeme a zaznamenáme jej formou struktury – seznamem typů entit, které do vztahu vstupují. Příklad:
Student VŠ - koná - Zkouška Typ entity - název vztahu - Typ entity
Definice vztahu ●
●
Máme dvě množiny entit E1, E2. Existují-li dvojice (e1, e2), ei ∈ Ei, které jsou mezi sebou v nějakém vztahu v, pak můžeme dvojici (e1, e2) považovat za entitu (tentokrát popisující vztah objektů, nikoliv objekt). Množinu všech takových dvojic, které jsou mezi sebou v témže vztahu v, nazýváme typem vztahu V mezi množinami entit E1, E2.
Definice vztahu ●
●
●
Lze obecně rozšířit na k prvků, do vztahu vstupujících. Množiny entit E1, E2, ..., Ek, k-tice entit (e1,e2,...,ek), ei ∈ Ei označuje vzájemný vztah v. Vztah v, kdy k-tice (e1, e2, ..., ek) považujeme za vztahovou entitu. Máme-li množinu všech takových k-tic v témže vztahu v, nazýzáme ji typem vztahu V mezi množinami entit E1, ...,Ek.
Typy vztahů ●
●
k=2, binární vztah Další klasifikace dle počtu možných vazeb jedné entity k entitám druhé množiny:
●
vztah 1:1,
●
vztah 1:N,
●
vztah M:N.
Typy vztahů Příklady: Typy entit E1 = Zaměstanec, E2 = Oddělení Vztah 1:1 - "je vedoucím oddělení” VEDOUCÍ_ODD(Zaměstnanec, Oddělení)
Typy vztahů Příklady: Typy entit E1 = Zaměstanec, E2 = Oddělení Vztah 1:N - "je členem oddělení” ČLEN_ODD(Zaměstnanec, Oddělení)
Typy vztahů Příklady: Typy entit E1 = Zaměstanec, E2 = Oddělení Vztah M:N - "spolupracuje s oddělením” SPOLUPRACE(Zaměstnanec, Oddělení)
Typy vztahů ●
k=n, n-nární vztah (pro k=3, ternární)
●
E1 = Učitel, E2 =Předmět, E3 = Třída
Binární vztahy mezi E1, E2, E3: ●
V1 : "učitel učí předměty" (M:N)
●
V2 : "třída má předepsány předměty" (M:N)
●
V3 : "učitel učí ve třídě” (M:N)
Z uvedené trojice vazeb V1 - V3 nevyplývá, který učitel učí jaký předmět ve které třídě. Zachytíme pomocí ternární vazby mezi trojicí typů entit ●
V4 : "Učitel učí Předmět ve Třídě"
UČÍ (Učitel, Předmět, Třída)
Typy vztahových entit ●
●
Vztahová entita a její typ popisuje formálně vztahy mezi entitami. Typ vztahové entity označíme názvem vztahu a jeho atributy budou tvořit typy entit, které do popisovaného vztahu vstupují, případně vztahové atributy.
Typy vztahových entit ●
●
Vazba bez informace - obsahuje jako atributy pouze typy entit vstupující do vztahu. Vazba s informací - vazební entita obsahuje i další atributy, zaznamenávající vlastnosti vazby, které nejsou mezi atributy jednotlivých entit.
Typy vztahových entit ●
Vazba bez informace:
E1 = Učitel, E2 =Předmět Typ vztahové entity: UČÍ (Učitel, Předmět) Instance vztahové entity: (Ďuráková, Informační systémy) ●
Vazba s informací:
E1 = Student, E2 =Předmět atributy vztahu: datum zkoušky, ohodnocení(počet bodů) Typ vztahové entity: ABSOLVUJE (Student, Předmět) Instance vztahové entity: (Ďuráková, Informační systémy, 20.1.2010, 51)
Integritní omezení ●
●
●
Integritní omezení (IO) mohou upřesňovat nejen hodnoty atributů, ale i entity a jejich vazby. Každá doplňující informace o objektech, atributech a vazbách, která plyne z reality a kterou je nutno brát v úvahu v IS, nazýváme integritním omezením. Popisuje, jak zabezpečit shodu reality a databáze, tedy integritu databáze.
Integritní omezení Zam(jméno, rod_cis, plat, fce) Kat(číslo_kat, název_kat) ●
●
●
IO pro hodnotu atributu: rod_cis je deseticiferné číslo, kde první dvojice je ročník, druhá dvojice je měsíc dle pohlaví, třetí den narození, ciferný součet celého čísla je dělitelný 11. IO pro příslušnost entity k množině Zam: člověk daného jména a rodného čísla je Zaměstnancem naší školy. IO pro vztah ČLEN_KAT: každý zaměstnanec je členem právě jedné katedry.
Datové modely Popisují schémata databáze na různých úrovních – logické a implementační. Datový model je souhrn prostředků pro ●
●
●
●
popis datových struktur pomocí typů entit přiřazení popisných atributů jednotlivým typům entit popis vazeb mezi daty pomocí typů vztahů popis integritních omezení k vyjádření souladu s realitou.
