Etapy tvorby lidského díla

Transkript

1 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.

2 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).

3 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).

4 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.

5 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.

6 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.

7 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 celek řešící rozsáhlejší oblast aplikací.

8 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.

9 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.

10 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.

11 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.

12 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)

13 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.

14 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.

15 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.

16 Paradigma db technologie Základní princip = paradigma databázové technologie oddělení datových struktur od programů. Umožňuje definovat datové a programové struktury samostatně a nezávisle na sobě.

17 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.

18 Uživatelé db technologie Správce (administrátor) báze dat Aplikační programátor Příležitostný uživatel Naivní uživatel Tvůrce SŘBD

19 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.

20 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.

21 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.

22 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.

23 Entitní typ: Student VŠ Příklad Student(RČ, jméno, adresa, ročník, dat_nar, místonar) Entita: Jana Nováková z Opavy Instance entity: ( , Nováková Jana, Opava, 3, , 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

24 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

25 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.

26 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.

27 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.

28 Typy vztahů Příklady: Typy entit E1 = Zaměstanec, E2 = Oddělení Vztah 1:1 - "je vedoucím oddělení VEDOUCÍ_ODD(Zaměstnanec, Oddělení)

29 Typy vztahů Příklady: Typy entit E1 = Zaměstanec, E2 = Oddělení Vztah 1:N - "je členem oddělení ČLEN_ODD(Zaměstnanec, Oddělení)

30 Typy vztahů Příklady: Typy entit E1 = Zaměstanec, E2 = Oddělení Vztah M:N - "spolupracuje s oddělením SPOLUPRACE(Zaměstnanec, Oddělení)

31 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)

32 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.

33 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.

34 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, , 51)

35 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.

36 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.

37 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.