Мәліметтер базасының мәні және оның атқаратын қызметтері

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 51 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе . . . 2

Бөлім. Мәліметтер базасының мәні және оның атқаратын қызметтері. Мәлімет түсінігі және оның маңызы . . . 5Даталогиялық мәлімет базасының құрылымы . . . 10Автоматтандырылған жабдықтар . . . 16
Бөлім.

«Экономика» факультеті мәлімет базасын жобалау.

Мәлімет базасының құрылымы, бағдарламалау коды . . . 24
Қолданушыға нұсқау . . . 43

Қорытынды . . . 50

Қолданылған әдебиеттер . . . 52

Кіріспе

Қазіргі кезде қандай да болмасын кәсіпорында ақпараттық жүйелер өте маңызды орын алады. Өйткені қаншалықты осы жүйе дамыған болса, соншалықты кәсіпорын пайда тауып, тиімді жұмыс жасайды. Негізінен бұл жүйе компъютерлік технологиялар мен бағдарламалардан тұрады. Олардың негізгі мақсаты- кәсіпорын ішіндегі барлық процестерді ақпараттық негізінде компъютерге түсіріп, оны өңдеу жасау өнер болып табылады.

Біздер шынайы дүниені әртүрлі, бірақ бір-бірімен тығыз байланысқан құбылыстар арқылы түсінеміз. Ерте заманнан бастап бұл құбылыстар туралы түсіне алмаса да адамдар айтқысы келді. Осыны біздер мәліметтер деп атаймыз.

ЭВМ-нің мәліметерді өңдеуге және басқаруға бағытталғаны мәлімет пен интерпретацияның ажырасуының одан әрі жалғастырды. ЭВМ сонымен бірге тек қана мәліметтермен жұмыс істейді.

Мәліметтермен және оларды қолданатын программалар арсындағы тығыз байланыс мәліметтерді өңдеуде және басқаруда күрделі мәселе туғызды.

Көптеген жағдайда бір ЭВМ-ді жұмыс жасайтын қолданушылар өз программаларына бір-біріне ұқсайтын ақпараттарды құру кезінде әртүрлі мәліметтер ретін қолданылады. Әдетте бұндай жағдай қоданушының бұндай ақпаратттың ЭВМ-ге баяғыда еңгізілгені туралы білмегендігі немесе білгісі келмегендігі. Бірақта көбінесе бір мәліметті бір уақытта қолдану кезінде пайда болатын проблемалар себебінен.

Қолданбалы программаларды (Бейсик, Паскаль немесе Си тілінде жазылған) жасаушылар өздеріне керекті деректерді файлдарға жазып, олардың өздеріне ыңғайлы етіп ұйымдастырады. Сонымен бірге бір мәлімет программалар арасында әртүрлі ұйымдастырылу мүмкін (орналасу ретінің әртүрлігі, форматтар айырмашылығы) .

Бұндай мәліметтерді біріктіру қиынға соғады, мысалы бір программа жасаушының қандай да болмасын файлдың жазылу құрылымын өзгерту, басқа жасаушылардың өз программаларын өзгертуге тура келеді.

Бұны дәлірек түсінү үшін У. Девис, Операционные системы, М, Мир, 1980 кітабына назар аударайық:

«Бұдан бірнеше жыл бұрын хаттамалық ведомстволар адреске хаттамалық индекстің қосылуын хабар етті. Есептеуіш орталықтары бұндай өзгерістің ешқандай ауыртпалықтың болмауын айтты, бірақта керісінше шықты. Өйткені жаңа қатардың еңгізілуі әрбір пргограмма ішіне қосылуы тиіс болды».

Осындай мәселелерді белсенді түрде шешу негізінде ақпарат көлемінің өсуіне байланысты 60 - жылдары жаңа арнайы бағдарламалық кешендер немесе «Мәліметтер базасын басқару жүйесі» жасалынды.

МББЖ әртүрлі деңгейлі қолданушыларға мәліметке кіруін қамтамасыз етуі тиіс, қолданушы мынаны білмеседе:

мәліметтің және оның қасиетінің жадыдағы физикалық орналасуы
сұрастырылатын мәліметті іздеу механизмі
бір мәліметке бірнеше қолданушылардың қарау кезіндегі пайда болатын проблемалар
мәліметтерді қорғауды қамтамасыз ететін тәсілдер
мәлімет базасын актуалды түрде ұстау және т. б.

МББЖ осындай негізгі функцияларды орындау кезінде мәліметтердің әртүрлі қасиеттерін пайдалану керек.

Мәліметтер базасының проектін жасау барысында біріншіден, пәндік облысын анализдеу және оның әрбір қолданушыға мақсаттарын анықтау.

Проект жасау негізінен мәліметтер базасының администраторына беріледі, негізінен ол ұйымның шығарылған қызметкері немесе болашақта осы мәліметтер базасын қолданушы болады. Ол мәліметтердің машиналық өңдеумен жақсы таныс болу керек.

Өйткені кәсіпорын қызметкерлерінің бұл бағдарламадан күтетін қажеттіліктері өте көп. Сондықтанда кәсіпорынның немесе басқа ұйымдардың ақпараттық жүйесін жасау, яғни, оған әртүрлі басқарушылық, өңдеу, талдау жасау, бухгалтерлік, статистикалық бағдарламаларын жасау, бағдарламашының өте білікті маман болуын талап етеді.

I Бөлім. Мәліметтер базасының мәні және оның атқаратын қызметтері.

Мәлімет түсінігі және оның маңызы

Мәліметті дәстүрлі түрде фиксациалау тікелей байланыс құралы көмегімен (қарапайым тіл арқылы немесе көрініс) белгілі бір мәлімет тасымалдаушыда көрсетіледі (мысалы қағазда, таста) . Әдетте мәліметтер (фактілер, құбылыстар, процестер, идеялар және заттар) және оның интерпретациясы (семантикасы) бірлесіп фиксацияланады, өйткені қарапайым тіл екеуінде көрсетуге өте ыңғайлы. Мысал ретінде келесі ақпарат «Авиабилет құны 128». Мұндағы «128» - мәлімет, ал «Авиабилет құны» - интерпретациясы.

Көбінесе мәліметтер мен интерпретациялары ажырасып келеді, оны келесі кестеде көруге болады (кесте 1) .

Кесте 1

Ұшақтың қозғалысы

Интерпретация: Интерпретация

Интерпретация:

Рейс

номері

Жұма күндері

Ұшу пункті

Ұшу уақыты

Келу пункті

Келу уақыты

Ұшақ түрі

Билет құны

Интерпретация: А

Интерпретация: 138

2_4_7

Баку

21. 12

Москва

0. 52

ИЛ-86

115. 00

Интерпретация: 57

3_6

Ереван

7. 20

Киев

9. 25

ТУ-154

92. 00

Интерпретация: 1234

2_6

Казань

22. 40

Баку

23. 50

ТУ-134

73. 50

Интерпретация: 242

1 по 7

Киев

14. 10

Москва

16. 15

ТУ-154

57. 00

Интерпретация: 86

2_3_5

Минск

10. 50

Сочи

13. 06

ИЛ-86

78. 50

Интерпретация: А

Интерпретация: 137

1_3_6

Москва

15. 17

Баку

18. 44

ИЛ-86

115. 00

Интерпретация: 578

2_4_6

Таллин

6. 30

Рига

7. 37

АН-24

21. 50

ЭВМ-нің мәліметерді өңдеуге және басқаруға бағытталғаны мәлімет пен интерпретацияның ажырасуының одан әрі жалғастырды. Эвм сонымен бірге тек қана мәліметтермен жұмыс істейді. Өйткені интерпретацияланатын ақпараттың көп бөлігі тікелей формада фиксацияланбайды (ЭВМ білмейді 25. 10 деген авиабилет құны ма немесе ұшу уақыты ма)

Эвм-нің қолдану кезінде мәліметтердің интерпретациядан ажырасуы тарихи екі себебі бар. Біріншіден, ЭВМ қарапайым тіл арқылы тестерді өңдеу қабілеттігі өте төмен болды. Екіншіден, алғашқыда ЭВМ-дердің жады құнының өте жоғары болуы. Жады тек қана мәліметті сақтауға арналған, ал интерпретациясы қолданушыға берілген. Қолданушы мәліметтің интерпретациясын өзі программаға еңгізеді, ол «біледі», мысалы, алтыншы еңігзілетін көрсеткіш ұшақтың келу уақытымен байланысты, ал төртінші - ұшу уақыты. Бұл программалар маңыздылығын өте жоғары деңгейге жоғарлатты, өйткені мәлімет интерпретациясыз сақтау құралында тек қана биттер жиынтығын көрсетеді.

Бұны дәлірек түсінү үшін У. Девис, Операционные системы, М, Мир, 1980 кітабына назар аударайық:

МББЖ әртүрлі деңгейлі қолданушыларға мәліметке кіруін қамтамсаыз ету тиіс, қолданушы мынаны білмеседе:

мәліметтің және оның қасиетінің жадыдағы физикалық орналасуы
сұрастырылатын мәліметті іздеу механизмі
бір мәліметке бірнеше қолданушылардың қарау кезіндегі пайда болатын проблемалар
мәліметтерді қорғауды қамтамасыз ететін тәсілдер
мәлімет базасын актуалды түрде ұстау

және т. б.

МББЖ осындай негізгі функцияларды орындау кезінде мәліметтердің әртүрлі қасиеттерін пайдалану керек.

Мәліметтер базасының ішіндегі туралы жеке, қолданушыларды сұрау арқылы және администратордың өзінің жеке пікірі бойынша алғашқы ресми түрде емес барлығына түсінікті түрде, яғни қарапайым тілде, матаматикалық формулалар арқылы, кестелер, графикалық және басқа тәсілдер арқылы мәліметтер базасын жасайды. Оны біздер мәліметтердің инфологиялық моделі дейміз (сурет 1) .

Сурет 1

Бұндай адам түсінігіне бағытталған модель мәліметтердің сақталу ортасының физикалық параметрлерінен толықтай тәуелсіз. Сонымен бірге ондай орта ЭВМ жадысы емес, адам есі болуы мүмкін. Сондықтан инфологиялық модель өзгереді, егер шынайы өмір оның өзгеруін сұрамағанша.

Ал қалған модельдер 2-ші суретте көрсетілген компьютерлерге бағытталған. Оның көмегі арқылы МББЖ программалар мен қолданушыларға сақталған мәліметтеріне кіруін олардың тек қана аты арқылы, яғни оның физикалық орналасуына мән бермей-ақ.

Сыртқы сақталу құралдарында МББЖ-нің керек мәліметті іздеу кезінде мәліметтердің физикалық моделін қолданады.

Белгілі-бір мәліметке кіру кезінде нақты МББЖ қолданылады, сондықтанда моделді анықтау үшін сол МББЖ-нің мәліметтер жазу тілімен жасалу тиіс. Бұндай жазылу мәліметтердің даталогиялық моделі деп аталады.

Үш деңгейлі архитектура сақталынған мәліметтердің оларды қолдану программалардан тәуелсіздігін қамтамасыз етеді.

Тек қана кішкентай ұйымдар интеграцияланған мәліметтер базасында толық біріктірілген мәліметтерді ұйымдастыра алады. Көбінесе администратор барлық ұйым қызметкерлерінің ақпараттық сұраныстарының барлығын қамти алмайды. Сондықтанда үлкен ұйымдардың ақпараттық жүйелері бірнеше мәліметтер базасын қолданады.

Жеке мәліметтер базасы бір немесе бірнеше қолданбалы есептерді шешкенде барлық мәліметтерді қосады. Біріншісін қолданбалы мәліметтер базасы, ал екншісі пәндік мәліметтер базасы деп атаймыз.

1. 2 Даталогиялық мәлімет базасының құрылымы

60-жылдары аяғында мәліметтердің кестелік даталогиялық модельдерді қолданудың артықшылықтары туралы біршама жұмыстар жасалды. Солардың бірі болып IBM фирмасының қызметкері Э. Коддтың (Codd E. F., A Relational Model of Data for Large Shared Data Banks. CACM 13: 6, June 1970) статьясы жарияланды, онда бірінші рет «мәліметтің реляциондық моделі» термине қолданылды.

Э. Кодд білімі бойынша математик бола отырып мәліметтерді өңдеу кезінде көптік теория аппаратын қолдануды ұсынды (құрастыру, қиылысу, айырмашылық, декарттық өрнектер) . Ол тұжырымдады: «қандай да болмасын мәлімет екінші ретті кестеге сай келеді, математикада қатынас-relation (англ) деп аталады»

Мәліметтің реляциондық моделінің ең кіші бірлігі болып атомарлық немесе ажырамайтын осы модельдің мәлімет көрсеткіші. Сондықтанда бір пәндік облыста фамилия, аты бір көрсеткіш түрінде ал басқасында екі түрлі көрсеткіш.

Домен деп бір түрге жататын көптеген атомарлық көрсеткіштер жиынтық деп атайды.

Доменнің мәні келесіде, егерде екі атрибуттың көрсеткіштері бір доменнен алынатын болса, онда оларды салыстыруға болады, ал егер әртүрлі доменнен алынатын болса, онда мәні болмайды (мысалы рейс номерін билет құнымен салыстыруға болады ма екен) .

Релияционды мәлімет базасының негізгі түсініктері болып мәлімет түрі (тип), домен, атрибуты, кортеж, алғашқы кілт және қатынас болып табылады.

Мысалға студент базасын алайық:

Жеке №: Жеке №

Есімі: Есімі

Оқитын факультеті: Оқитын факультеті

Курс: Курс

Жеке №: 0015011

Есімі: Қанат

Оқитын факультеті: Қаржы және бухгалтерлік есеп

Курс: 5

Жеке №: 0015087

Есімі: Жанұзақ

Оқитын факультеті: Қаржы және бухгалтерлік есеп

Курс: 5

Жеке №:

Есімі:

Оқитын факультеті:

Курс:

Жеке №:

Есімі:

Оқитын факультеті:

Курс:

Жеке №:

Есімі:

Оқитын факультеті:

Курс:

Сурет 2

Мәлімет түрі.

Релияциондық мәлімет базасында мәлімет түрі бағдарламалау тіліндегі мәлімет түріне сай келеді. Күнделікті мәлімет базасында мынадай мәлімет түрлері бар: символдық, сандық, биттік жол, бағытталған сандық (мыс:Ақша), арнайы «темпоральды» мәлімет (уақыт, уақыт аралығы, күн, ай, жыл) .

Домен

Домен жалпы алғанда базалық мәлімет түрін белгілеу және осы мәлімет түріне қойылатын жүйелік шарт арқылы анықталады. Егерде осы шарт «дұрыс» деген нәтиже берсе, онда осы мәлімет элементі домен элементі болып табылады. Мысалы: алдыңғы мысалда көрсетілген символдық жолдарда тек Есімді құрай алатын символдар енгізіледі.

Қатынас құрылысы, мәлімет базасының құрылымы.

Қатынас құрылымы - бұл көптеген түрдің бір жерге жинақталды {атрибут аты, домен аты}. Қатынас құрылымының дәрежесі және «арность» - осы көптіктің күштілігі. Студент мәлімет базасының біз көрсеткен мысалда дәрежесі 4-ке тең, яғни 4-арналы.

Кортеж.

Кортеж жаңа қатынас құрылымына сәйкес - көптік жұп {атрибут аты, мәні}, қатынас құрылымына жататын әрбір атрибуттың атына тек бір мән сәйкес болады.

«Мән» сол атрибуттың қабылдай алатын доменнің мәні. Сонымен кортеждің дәрежесі немесе «арносы» қатынас құрылымының «арносына» сәйкес келеді. Былайша айтқанда кортеж - бұл берілгентүрдің атауланған мәндері. Қатынастар - бұл бір қатынас құрылымына кіретін көп кортеж. Кейбірде қатынас құрылымын қатынастың басы (Зоголовок) деп, ал кортеж құрылымының қатынасын -қатынас денесі деп те атайды. Негізінен қатынас құрылымын бағдарламалау тіліндегі мәліметтің структуралық түріне ұқсас. Бұл жерде қатынас құрылымын бір бөлек алып соған құрылымға байланысты бір немесе бірнеше қатынасты бөліп көрсетуге болар еді. Алайда релияционды мәлімет базасында бұлай көрсету бағдарламашыларда қалыптаспаған. Бұл мәлімет базасында қатынас құрылымының аты сәйкес келетін қатынас-экземплярындағы кортеждер қосылып, алынып, өзгертіліп отырады. Бірақ та кейбір мәлімет базасында мәлімет құрылымы да өзгеріп отырады. Бұндай мәлімет базасы құрылымының өзгеруін мәлімет базасының құрылымының эволюциясы деп атайды.

Мәлімет моделі МББЖ және оны басқаратын мәлімет базасы қолданатын барлық аталық түсініктері мен қасиеттерін көрсетіп атап кету керек. Мәлімет моделінің болуы бір жалпы тілді қолданып нақты пайдалануды салыстыруға мүмкіндік береді.

Бірақта мәлімет моделі түсінігі жалпыма болса да, яғни айтуға болады иерархиялық, желілік, семантикалық мәлімет модельдері болса да, көбінесе бұл түсінік реалияциондық жүйелерге сай келеді және осында өзінің толық мәнін ашады. Осындай модельдерді тікелей түрде қолдану келесі тұжырымға әкелді, яғни реляциондық ұйымдастыруға дейін реляциондық модель өте үлкен, ал постреляциондық модель шағын болып келеді.

Реляциондық мәліметтер моделін ең дәлірек тұжырымдаған болып Дейт болатын, оның көзқарасы бойынша реляциондық модель үш бөлімнен тұрады, негізінен реляциондық әдістің әр-түрлі аспектілерінен: құрылымдық бөлім, басқарушылық бөлімі және бүтін бөлімі.

Модельдің құрылымдық бөлімінде реляциондық мәліметтер базасы қолданатын мәліметтер құрылымы нормальды n-дік қатынас екенін фиксациялайды.

Модельдің басқарушылық бөлімінде реляциондық мәліметтер базасын басқарудағы екі механизм қолданады: реляциондық алгебра, реляциондық есептеу. Бірінші механизм негізінен классикалық көптік теориясы, ал екіншісі бірінші кезекті предикаттың классикалық логикалық аппарат арқылы есептеу. Бұл модельдің негізгі функциясы реляциондық мәлімет базасының қандай да болмасын нақты тілдің реляциондық шамасын қамтасыз ету, тіл реляциондық аталды егер ол қуаттылығы және түсініктілігі жағынан реляциондық алгебра мен есептеуден жоғары болса.

Реляциондық модельдің бүтіндік бөлімі қандай болмасын реляциондық МББЖ-ні қолдайтын екі базалық тұтастықты мақсат етеді. Бірінші мақсаты мәнінің бүтіндік болуын талап ету. Реляциондық мәліметтер базасының шынайы өмірдегі объектісі мен мәніне кортеж қатнастары жатады. Бұның нақты міндеті болып бір кортеж қатнастарының басқа кортеж қатнастарынан айырмашылығы болуы, яғни әрбір қатнастың алғашқы кілт болуы тиіс.

Екінші мақсат сілтеу бойынша бүтіндікті талап ету ол біріншіден күрделі болатын. Шынында нормальды қатнастарды жүзеге асыру кезінде шынайы өмір мәнінің күрделігі реляциондық мәліметтер базасында бірнеше кортеждер мен қатнастар арқылы көрсетілген. Мысалы реляциондық мәлімет базасында ОТДЕЛ мәнімен ОТД_НОМЕР, ОТД_КОЛ және ОТД_СОТР. атрибутын көрсету керек. Әрбір қызметкерге СОТР_НОМЕР, СОТР_ИМЯ және СОТР_ЗАРП сақтау керек. Дұрыс жоба жасау кезінде біздер екі қатнасты көреміз: ОТДЕЛ(ОТД_НОМЕР, ОТД_КОЛ) (алғашқы кілт - ОТД_НОМЕР) және қызметкерлер (СОТР_НОМЕР, СОТР_ИМЯ, СОТР_ЗАРП, СОТР_ОТД_НОМ) (алғашқы кілт - СОТР_НОМЕР) .

СОТР_ОТД_НОМ атрибуты қызметкерлер қатнасында көрінеді, отдел номері қызметкерлер қатнасының қасиеті болғанынан емес, ал өйткені керек болған жағдайда ОТДЕЛ мәнінің толықтай қалпына келтіруге мүмкіндіктің болғаны. СОТР_ОТД_НОМ атрибуты мәні қызметкерлер қатнасының әрбір кортежінде ОТД_НОМ атрибутының мәніне ОТДЕЛ қатынасының белгілі бір кортежіне сәкес келу тиіс. Атрибуттың бұндай түрі сыртқы кілт деп аталады, өйткені оның мәні басқа қатынастың кортежлеріне мәнің көрсетеді. Сыртқы кілт анықталған қатынаста басқа бір қатынаспен байланысты, ондағы сәкес келетін атрибут алғашқы кілт болатын.

Сілтеме бойынша бүтіндікті сақтау немесе сыртқы кілтін болуы деген сөз, ол әрбір сыртқы кілтін мәні сілтелген қатынаста шығатын оған сәйкес кортеж табылу тиіс немесе сыртқы кілт анықталмау керек .

Мәннің және сілтеменің бүтінділігінің шектеулігі МББЖ-мен қарастыру керек. Мәннің бүтінділігін сақталуы үшін тек қана әрбір кортеж қатынасының бірдей алғашқы кілтінің мәнінің болмауын қамтасыз ету қажет. Сілтеме бойынша бүтінділікті сақтау қиындырақ болатын.

Жақсы дамыған МББЖ-лерде, сыртқы кілті анықтағанда сілтемелі бүтінділікті қолдау кезіндегі жеке жағдайларды таңдауға болады. Әрине, бұндай шешімге келу нақты қолданбалы аумақты талдау жасау керек.

1. 3 Автоматтандырылған жабдықтар

Ваsic тілі 1965 жылы Дартмут колледжінің профессорлары Д. Кемени мен Т. Куртс бағдарламаны жасауды жаңа бастап жүрген бағдарламашыларға бағытталып жасап шығарған. Ваsic деген ат мына сөздердің бас әріптерінен құрастырылған: Beginner`s All-purpose Symbolic Instruction Code, яғни «Бастауыш бағдарламашыларға арналған символды нұсқаулық көп мақсатты тілі». Ваsic бағдарламалау тілі басында тек бастауыш бағдарламашыларға бағытталған, сол кездегі күрделі сұрақтарды шеше алмайтын болғанымен бұл тіл жаңа сапалы, мүлде өзге бағдарламаны компьютер мен бағдарламашының арасында интерактивті түрде жасау технологиясын ұсынды. Яғни қазіргі кездегі бағдарлама жасау жүйесінің негізін құрастырды.

Сонымен қатар сол кездегі техниканың күшінің аздығына байланысты тілді барынша қарапайым және жеңіл етіп «интерпретатор» типіндегі трансляторды пайдаланылды.

Осыған байланысты Ваsic негізінен кішкене және микро ЭВМ-де пайдаланылды. Олардың 70-ші жылдардағы жадысы адам айтса сенгісіз 4-32 мың байт еді. Ваsic негізінде жасалынған жүйелердің дамуы 80-ші жылдарда дербес компьютерлердің пайда болуымен байланысты. 80-ші жылдардың соңында Ваsicтің онға жуық жүйесі пайда болды бірақ негізгі тартыс Microsoft фирмасының Quick Ваsic-і мен Borland фирмасының Turbo Ваsic арасында болды.

Бұл тартыс 80-жылдлың аяғына дейін жалғасты, 1989 жылы Мicrosoft пен Borland фирмалары бір-бірінің жүйесін қабылдамайтын жүйелер шығара бастады, яғни Мicrosoft Paskal-ды, ал Borland Ваsic-ті. Ваsic-тің негізін қалаушы Мicrosoft фирмасының бағдарламашысы жиырма жасар Пол Аллен, ал сол кездегі Мicrosoft фирмасының бастығы Билл Гейтс еді. Алғашқы Ваsic интерпретаторы Altair 8800 микро ЭВМ арналып шығарылды.

Пол Аллен Visual Ваsic-тің кіндік атасы болып есептеледі. 1990 жылы Quick Ваsic-ті бағдарламалау жүйесінің алдыңғы қатарына шығып MS-DOS құрамына қысқартылған QВаsic деген атпен енді.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.