Інформаційні системи та їх роль в управлінні економікою

Запити поділяються  на одновимірні й багатовимірні. Запит, у якого на вході є один початковий об’єкт, називається одновимірним. Запит, у якого на вході існують кілька початкових об’єктів, є багатовимірним.  
7) аналіз і виведення запитувальних зв’язків до канонічного вигляду; 
8) побудова структурних зв’язків і графічне зображення інфологічної моделі; 
9) перевірка інфологічної моделі на коректність.

Приклад побудови інфологічної моделі. 

Предметна область- Студент в університеті

Атрибути : ПІБ, табельний номер, група, курс, форма навчання, назва факультету повна і скорочена , декан і його телефон

  

 

5.6. Словник  атрибутів та побудова логічної  моделі даних

Нагадаємо, що атрибути (реквізити) — це елементарні частини  даних, які розподіляються на ознаки й основи. Реквізити-основи відображають кількісний бік предметів і явищ, реквізити-ознаки — їх якісний бік. Над реквізитами-ознаками здійснюються логічні опе- 
рації (впорядкування, пошук, групування тощо), а над реквізитами-основами — арифметичні операції.

Атрибути мають  такі характеристики: назву, позначення, ідентифікатор, тип, формат, довжину, точність, множину значень.

Назва атрибута є природною, тобто відповідає його сенсу .

Позначення  в формулах — як правило, це один символ кирилиці або латинського алфавіту. Прийнято позначати атрибути-основи великими літерами, атрибути-ознаки — маленькими. Позначення використовуються при розробці математичного опису алгоритму (формалізованого опису показників).

Ідентифікатор — це внутрішнє ім’я атрибута при створенні бази даних (ім’я поля бази даних).

Тип — атрибути бувають кількісні (планові, фактичні, розрахункові, нормативні та ін.) та якісні (групувальні, довідкові).

Формат — це тип поля в базі даних (текстове, числове, грошове, логічне, дата/час, примітка тощо). Можливість використання того або іншого формату атрибута залежить від використання конкретної системи керування базою даних, тобто від того, які типи полів вона підтримує.

Довжина — максимальна кількість знаків, яку може займати значення атрибута.Точність — ця характеристика притаманна для кількісних атрибутів. 

Точність дорівнює кількості знаків після десяткової крапки.

Словник атрибутів  створюється для кожного інформаційного об"єкта і має наступний вигляд. 

№  з/п	Назва  атрибута	Позначення  в формулах	Ідентифікатор	Тип  атрибута	Формат (тип  поля в БД)	Довжина  атрибута	Точність	Приклад  значення
1	№ документа	g	numDoc	якісний групувальний	число	6	0	1234
2	Дата	d	data	якісний групувальний	дата/час	8	0	24.08.10
3	Код платника	p	kPlat	якісний групувальний	число	8	0	953

При проектування БД для сучасних СКБД словник може мати  дещо спрощений вигляд . Так колонки довжина і точність об"єднуються, а сам словник  перворюється у структуру СКБД Access. 

Для продовження проектування на логічному (даталогічному, концептуальному) рівні слід назвам таблиць і полів надати відповідники, які є однослівними скороченням попередніх назв на англійській клавіатурі. Попередні назви полів слід перенести у стовбець Примітка конструктору таблиць, тим самим створивши дещо спрощений довідник атрибутів , а попередні назви таблиць - у елемент редагування властивостей таблиць.  

А ось - результат  моделювання  на логічному  рівні.

На  схемі відображені зв’язки між таблицями реляційної БД. Між усіма таблицями встановлений зв’язок типу 1:Б (знак "нескінченності" позначає в Access багато). 
Зв’язок встановлюється між полем первинного ключа головної таблиці та полем вторинного ключа зв’підпорядкованої таблиці (відношення). Зв’язок між полем первинного та полем вторинного ключа встановлюється, якщо поля задані одним типом і подані в одному форматі.

Схема в Access забезпечує за змовчуванням посилкову цілісність та узгодженість даних, які зберігаються в різних таблицях. Так, наприклад, Access не дозволить дозаписати в таблицю  «grp» дані про нову начальну групу , якщо  в таблицях formed чи inst  відсутня інформація про форму навчання нової групи чи про її факультет. . Крім того, якщо користувач системи зробить спробу вилучити дані про якийсь факультет  з таблиці inst тоді, коли в таблиці grp заєрестрована хоч одна група, що належить цьому факультету , то Access повідомить користувача про те, що вилучення відповідних рядків, що пропонується до вилучення, головної таблиці неможливе, так як йому є відповідні записи у підпорядкованих таблицях.

6. Запити до  БД 

 

6.1. Основні операції обробки відношень реляційної алгебри

Основою для  реалізації роботи СКБД безпосередньо  з базою даних є основні  положення реляційної алгебри. 

Класичними операціями обробки відношень(таблиць)  у реляційних БД є: 

• проекція(вертикальна підмножина) , 
• вибір (обмеження, горизонтальна підмножина); 
• з'єднання. 

Операція проектування передбачає вибірку з кожного  кортежу(запису) відношення  атрибутів , що входять до списку А, та видалення з отриманого відношення рядків, які повторюються.

Результатом операції вибору є нове відношення , побудоване за тією ж схемою (структурою), що і вхідне відношення, але яке містить підмножину кортежів, які задовільняють умові відбору. 

Операція об'єднання - збирає разом коржеті декількох  відношень у один кортеж , проте  у результуюче відношення включаються лише рядки, що задовільняють певним співвідношенням між атрибутами з"єднання відповідних відношень   таблиць. 

Результати усіх операцій мають табличну форму. 

Приклади:          

ПРОЕКЦІЯ <список атрибутів> З < назва відношення >          

ВИБІР З    < назва відношення > ДЕ <умова вибірки >          

З'ЄДНАННЯ < відношення1> ТА <відношення2> ПО <відношення1.атрибут1> TA <відношення2.атрибут2>(як правило атрибут1=атрибут2)

На практиці для отримання інформації з БД використовують комбінації цих елементарних операцій.

В результаті першої з операцій (ПРОЕКЦІЯ) буде отримана прямокутна віртуальна таблиця , що міститиме  не більшу кількість записів ніж  у початковій таблиці(унікальні  записи). Але кількість полів та їх послідовність може бути іншою.  

В результаті другої операції (ВИБІР)    буде отримана прямокутна віртуальна таблиця , що міститиме  кількість записів, що менша чи рівна кількості записів ніж у вхідній таблиці з аналогічною структурою.

В результаті третьої  операції (З'ЄДНАННЯ)    буде отримана прямокутна віртуальна таблиця , що міститиме  кількість записів, що рівна  сумі добутків однакових значень поля1 та поля2 з таблиці1 та таблиці 2 відповідно. Як правило, операцію  З'ЄДНАННЯ  застосовують для таблиць, в одній з яких значення поля з"єднання (поле1 чи поле2) є унікальним. Якщо поле1 є унікальним, то кількість записів в результуючій таблиці буде рівне кількості записів з таблиці2, для яких значення поля2  рівне одному зі значень поля1. Якщо умова з"єднання відсутня, то кількість записів в результуючій таблиці буде рівна добуткові кількості записів таблиці1 і таблиці2. 

 

6.2.  Операції обробки кортежів в реляційній алгебрі

Ці операції пов"язані зі зміною складу кортежів в певному відношенні.

Для виконання  операції ДОБАВИТИ слід вказати принаймі ім"я відношення та ключ кортежа, проте можна задати значення усіх арибутів, що не формують ключ, також.

Операція ВИДАЛИТИ передбачає задання імені відношення, а також ідентифікацію кортежу  чи групи кортежів, які підлягають видаленню.

Операція ЗАМІНИТИ виконується для визначеного  відношення і може корегувати як один так і декілька кортежів.

Приклади:

ДОБАВИТИ  В <назва відношення> < список атрибутів    < список значень відповідних атрибутів>

ВИДАЛИТИ З <назва  відношення> ДЕ <умова видалення >

ЗАМІНИТИ В <назва відношення> <атрибут1=значення1, атрибут2=значення2, ... атрибутN = значенняN > ДЕ <умова змін > 

 

6.3. SQL- структурована мова запитів до БД

Подібно до того, як таблиця бази даних має структуру  і вміст (тобто самі дані), так  і запит до бази даних має текст  запиту, написаний на мові SQL(ще його називають SQL-інструкцією) та результат цього запиту. SQL - це універсальний інструмент взаємодії користувача з базою даних за допомогою інструкцій текстового типу, світовий стандарт комп'ютерної індустрії.

Запити SQL поділяються на такі типи:

·        ті , що створюють, знищують чи модифікують БД та об'єкти БД;

·        ті, що маніпулюють даними (вибірка, добавлення, видалення та оновлення) ;

·        ті, що дозволяють адмініструвати БД .

Найбільш поширеним  типом є запити на вибірку даних. Результатом роботи цих запитів  є віртуальні таблиці, які ,на перший погляд, мало чим відрізняються від реальних. Результатом запитів іншого типу, як правило, є інформаційне повідомлення про кількість оброблених записів, помилки при виконанні тощо .

Для вибору даних  застосовується оператор SELECT з наступною схемою:

SELECT [DISTINCT] список  полів

FROM список таблиць

[WHERE умови вибірки]

[GROUP BY список полів групування]

[HAVING умови фільтрування результатів агрегуючих функцій ]

[ORDER BY список полів сортування]

Частини конструкції, що записані в квадратних дужках [] , є необов'язковими, тобто використовуються в разі потреби.

6.4 Типи даних  SQL

• Символьні типи даних - містять літери, цифри та спеціальні символи
• CHAR чи  CHAR(n) -символьні рядки фіксованої. Довжина рядка визначається параметром n. CHAR без параметра відповідаєCHAR(1). Для зберігання таких даних завжди відводеться n байт не залежно від реальної довжини рядка..
• VARCHAR (n) - символьний рядок змінної довжини. Для зберігання даних цього типу відводиться число байт, відповідне реальної довжині рядку 
• .Цілі типи даних - підтримують тільки цілі числа (дробові частини і десяткові крапки не допускаються). Над цими типами дозволяється виконувати арифметичні операції і застосовувати до них агрегуюючіфункції (визначення максимального, мінімального, середнього та сумарного значення стовпця реляційної таблиці). INTEGER або INT-ціле, для зберігання якого відводиться, як правило, 4 байти.(Зауваження: число байт, що відводиться для зберігання того чи іншого числового типу даних залежить від використовуваної СУБД і апаратної платформи, тут наводяться найбільш "типові" значення) Інтервал значень від - 2147483647 до + 2147483648  SMALLINT - коротке ціле (2 байти), інтервал значень від - 32767 до 32768
• Дійсні типи даних - описують числа з дробовою частиною. FLOAT іSMALLFLOAT - числа з плаваючою точкою (для зберігання відводиться зазвичай 8 і 4 байти відповідно). DECIMAL (p) - тип даних аналогічний FLOATз числом значущих цифр .DECIMAL (p, n ) - аналогічно попередньому, p - загальна кількість десяткових цифр, n - кількість цифр після десяткової коми.

Дата і час - використовуються для зберігання дати, часу та їх комбінацій.Більшість СКБД вміє визначати інтервал між двома датами, а також зменшувати або збільшувати дату на певну кількість часу.  DATE - тип даних для зберігання дати.TIME - тип даних для зберігання часу. INTERVAL - тип даних для зберігання часового інтервалу. DATETIME - тип даних длязберігання моментів часу (рік + місяць + день + години + хвилини + секунди + долі секунд).

Двійкові типи даних - дозволяють зберігати дані будь-якого обсягу в двійковому коді (оцифровані зображення, виконувані файли і т.д.).Визначення цих типів найбільш сильно розрізняються від системи до системи, часто використовуються ключові слова: 

BINARY 
BYTE 
BLOB

• Послідовні типи даних - використовуються для представлення зростаючих числових послідовностей.SERIAL - тип даних на основі INTEGER, що дозволяє сформувати унікальне значення (наприклад, для первинного ключа).При додаванні запису СКБД автоматично присвоює полю даного типу значення, що отримується з зростаючої послідовності цілих чисел.

 

 

6.5  Приклади використання  SQL для вибірки даних з однієї таблиці 

 

 

 

 

 

1) що вибрати  всю інформацію з таблиці formed  слід виконати наступний запит

SELECT *  FROM formed

 

 

2) що вибрати  поля id та name з таблиці inst , для  яких поле id менше 18 слід виконати  наступний запит

SELECT id , name  FROM inst  WHERE id < 18

 

 

Як умова використовуються логічні вирази над константами і полями. В умовах допускаються: 
операції порівняння:>, <,> =, <=, =, <>,! =. 

У SQL ці операції можуть застосовуватися не тільки до числовим значенням, але і до рядків ("<" означає раніше, а ">" пізніше в алфавітному порядку) і датах ("<" раніше і ">" пізніше в хронологічному порядку). 
оперції перевірки поля на значення NULL: IS NULL, IS NOT NULL 
операції перевірки на входження в діапазон: BETWEEN і NOT BETWEEN. 
операції перевірки на входження в список: IN і NOT IN 
операції перевірки на входження підрядка: LIKE і NOT LIKE 
окремі операції з'єднуються зв'язками AND, OR, NOT і групуються за допомогою дужок. 

3) щоб вибрати  поле name з талиці grp , для якого значення поля id > 6088 та менше 9000  слід використати наступну інструкцію 

SELECT  name FROM grp WHERE  id >6088 AND id < 9000  або  SELECT  name FROM grp WHERE  id  BETWEEN 6088 AND  9000

 

 

4) щоб вибрати  назви факультетів  для яких  значення поля  менше 6088  або  більше 9000  слід використати наступну інструкцію