Embed Size (px)
Citation preview
Informācijas sistēma, datu krātuve, lietojums.Dati, fakti, informācija, zināšanas, gudrība.
Kāpēc datu bāze? Failu vadības sistēmas izmantošana datu glabāšanai un apstrādei. Datu organizācija failā.1. problēma: Lietojums ir atkarīgs no datu struktūras izmaiņām!2. problēma: datu koplietošanas problēma (pretrunu rašanās)
Datu glabāšanas struktūru attīstība: informācijas krātuves, datu krātuves, datu bankas.Datu bāzes tehnoloģijas radītāji un veidotāji: Džeims Martins, Čārlzs Viljams Bahmans, Verns Vatts, Frenks Kodds, Kris Daits.
Lietojuma un datu krātuves loģiskās neatkarības nodrošināšana. Datu bāzes tehnoloģijas rašanās.Termini datu bāze un datu bāzes sistēma. Datu bāzes definīcijas.
Datu bāzes sistēmu paaudzes.
Datu vadības sistēma
Dati
Informācijas sistēmas interfeiss
Lietotājs
Informācijas sistēma
Informācijas sistēmās galvenā uzmanība tiek veltīta informācijas uzkrāšanai, glabāšanai un apstrādei (datu bāzes vadības sistēmas), minētās funkcionalitātes projektēšanai, realizācijai un uzturēšanai.Mūsdienās datorizētas informācijas sistēmas darbojas praktiski visos uzņēmumos un iestādēs. Labi izveidota informācijas sistēma var paaugstināt uzņēmuma efektivitāti vairākas reizes un bieži vien ļauj veikt uzdevumus, kurus līdz tam nebija iespējams veikt vai bez kuriem uzņēmuma vai iestādes darbība nebūtu iespējama vispār. Piemēri:1) valsts informācijas sistēmas; 2) uzņēmumu darbības (grāmatvedība, klientu vadība u.c.) informācijas sistēmas;3) uzņēmumu specifiskās informācijas sistēmas, piemēram, sarunu laiku uzskaites datu bāze telekomunikāciju operatoriem;4) interneta portālu satura pārvaldības sistēmas;5) meklēšanas un datu apkopošanas sistēmas, kas apkopo datus no daudziem portāliem un pasniedz lietotājam vienotā veidā (Google.com, Yahoo.com, Bing.com u.c.).
2
Informācijas sistēma =
Lietojums + Datu krātuve (dati + vadība) 60% - 95%
Informācijas sistēma
Lietojum -programmas Datu
vadībaDati
Sakaru
?
3
Dati, fakti, zināšanas, gudrība
Dati
Fakti Informācija
Zināšanas (knowledge), erudīcija (erudition) – plašas zināšanas
Gudrība (wisdom, cleverness)
Zināšanas ir informācijas kopums, kas:1) veido kāda jautājuma, priekšmeta vai problēmas aprakstu;2) nodrošina kādu saprašanas līmeni par to.
Zināšanas iegūst:1) apmācības procesā;2) pētniecības procesā;3) no pieredzes.
Zināšanas tiek izmantotas noteiktai darbībai kāda mērķa sasniegšanā.
4
Gudrība
Ja gribi būt gudrs, iemācies saprātīgi jautāt, uzmanīgi klausīties, mierīgi atbildēt, un apklust, kad tev vairāk nav ko teikt.
Žans de Lafontēns
Ja tu to nevari izskaidrot sešgadniekam, tu pats to nesaproti. Alberts Einšteins
Zināšanas var izstāstīt, bet gudrību ne. To var atrast, to var izdzīvot, var ļaut, lai tā tevi nes, ar to var darīt brīnumus, bet pateikt un iemācīt to nevar. Sidharta
Gudrība, man liekas, ir lielākais, ko cilvēks šai dzīvē var sasniegt.Zenta Mauriņa
Gudrs ir tas, kurš mācās un uzklausa gudrību. Zālamans
5
Gudrības definējums
Gudrība ir vispārināta īpašība, kam raksturīgas: 1) plašas zināšanas;2) attīstīta domāšana;3) bagātīga pieredze;4) izpratne;5) piesardzība;6) spēja rast risinājumus problēmām.
Dažos gadījumos gudrību var identificēt ar prātu vai intelektu.
6
Kāpēc datu bāze (database, data base)?
Failu vadības sistēmas izmantošana datu glabāšanai un apstrādei
Datu glabāšana Faili un katalogiFails
1. katalogs
2. katalogs 3. katalogs
5. katalogs4. katalogs
7
1. problēma: Lietojums ir atkarīgs no datu struktūras izmaiņām!
raksts
bloks
Operētājsistēma
Failu vadībassistēma
Lietojums
Lietojums
Lietojums
fails
Datu glabāšana
8
Datu organizācija failā1
1 http://www.dcs.gla.ac.uk/Keith/Chapter.4/Ch.4.html
9
2. problēma: datu koplietošanas problēma (pretrunu rašanās)
Kopīgie dati Pretrunas! t Izmaiņas A faila datos Izmaiņas B faila datos
A fails B fails
A lietojums
B lietojums
Datu krātuve
10
Datu glabāšanas struktūru attīstība: informācijas krātuves, datu krātuves, datu bankas
Straujie informācijas pieauguma tempi 20. gadsimta 60-ajos un 70-
ajos gados izvirzīja arvien lielākas prasības informācijas krātuvēm.
To veidošanai tika izmantotas dažādas tehnoloģijas:
1) mehāniskās papīra dokumentu glabāšanas un apstrādes sistēmas;
2) mikrofišu tehnoloģija;
3) skaitļotāju (sākotnējais datoru nosaukums) lietošana.
Attīstoties skaitļotāju tehniskajām iespējām un būtiski augot to
skaitam, šī tehnoloģija kļuva par dominējošo informācijas
glabāšanā un apstrādē. Tika veidotas dažādas sistēmas, lai
racionalizētu lielu informācijas krātuvju darbību.
Termini datu banka, datu vadības sistēma (data bank, data
management system) tika ieviesti 60-to gadu beigās. Tie apzīmēja
lielu informācijas masīvu kopu, kurai ir vienota vadība [1-3].
-------------------------------------------------------------------------------------
1. Dean A. L. Data privacy and integrity requirements for online
data management systems. Proc. 1971. ACM SIGFIDET workshop
on data description, access and control.
2. Date C.J., Hopewell P. Storage structure and physical data
independence. Proc. 1971. ACM SIGFIDET workshop on data
description, Access and control.
11
3. Codd E. F. A relational model of data for large shared data
banks. CACM, 1970, 13, 4.
Datu bāzes tehnoloģijas radītāji un veidotāji
J. Martin – viens no pirmajiem datu bāzes koncepcijas sistematizētājiem.
Čarlzs Viljams Bahmans (Charles William Bachman) (dzimis 1924. gadā) ir amerikāņu skaitļošanas tehnikas zinātnieks, kurš visu savu mūžu veltījis inženier-pētījumiem, ne akadēmiskai zinātnei. Viņš ir viens no datu bāzes tehnoloģiju “tēviem”.
1966. IBM kopā ar firmām Rockwell un Caterpillar izstrādāja datu bāzes vadības sistēmu IMS (Information Management System). Tā bija domāta ļoti liela datu apjoma glabāšanai un apstrādei mēness raķetes Saturn V un Apollo projektiem. Sistēmas izstrādes vadītājs un galvenais arhitekts bija Verns Vatts (Vern Watts). IMS sistēmā tika izmantots hierarhiskais datu modelis.
E. F. Codd - relāciju datu bāzes koncepcijas autors (1970.g.).
12
C. J. Date – relāciju datu bāzes teorētiķis un popularizētājs (1975. g. – pirmā grāmata par relāciju datu bāzēm).
Risinājums: datu loģiskā neatkarība (lietojuma neatkarība no datu struktūras izmaiņām)
bloks raksts
lauks
Starp lietojumu un ārējās atmiņas vadību (failu vadības sistēmu) tika ievietota sistēma, kas nodrošināja lietojuma neatkarību no datu glabāšanas struktūras izmaiņām un ērtāku un efektīvāku datu apmaiņas formu starp ārējo atmiņu un lietojumu. Šo sistēmu nosauca par datu bāzes vadības sistēmu (database management system).
“Starp fizisko datu bāzi (ārējā atmiņā glabājamiem datiem) un sistēmas lietotājiem ir programmu nodrošinājuma līmenis – datu bāzes saimniekotājs, dispečers (database manager) jeb datu bāzes vadības sistēma (database management system).” J. Martin
Operētāj-sistēma
Failu vadībassistēma
Lietojums
Lietojums
Lietojums
fails !
Datu glabāšana
13
Datu bāzes tehnoloģijas rašanās
Datu bāzes tehnoloģija veidojās 20. gadsimta 70-ajos gados. Tās veidošanā un sistematizācijā lielu ieguldījumu deva:1) CODASYL sistēmu komiteja [4];2) IBM lietotāju grupas SHARE un GIDE [5];3) organizācija ACM (Association for Computing Machinery [1 - 2].Sākotnēji informācijas krātuvju iespēju uzlabošana bija saistīta ar failu vadības sistēmu pilnveidošanu. Turpinājumā jau failu datu glabāšanas un apstrādes struktūrām sāka veidot kokveida un tīklveida virsstruktūras, kas:1) samazināja lietojumu atkarību no datu struktūras izmaiņām krātuvēs;2) nodrošināja efektīvāku datu meklēšanas metožu izmantošanas iespējas;
14
Termins datu bāze
Datu bāze (angliski: “data base” un “data-base” 70-to gadu sākumā, database – vēlāk) ir ārējā atmiņā noteiktā struktūrā organizēti dati un meta dati, kas nodrošina, ka datu bāzes vadības sistēma var realizēt datu bāzes tehnoloģijai izvirzītās datu glabāšanas un apstrādes prasības.
1. Dean A. L. Data privacy and integrity requirements for online data management systems. Proc. 1971. ACM SIGFIDET workshop on data description, access and control.2. Codd E. F. A relational model of data for large shared data banks. CACM, 1970, 13, 4.3. CODASYL System Committee. Feature analysis of generalized data base management systems. – Technical report, May 1971. Available from ACM.4. Data-base management system requirements, A report of the joint GUIDE-SHARE data base requirement group, Nov, 1971.5. James Martin. Computer data-base organization. IBM Systems Research Institute. Prentice Hall, Inc., Englewood Cliffs, New Jersey, U.S.A., 1975.6. Codd E. F. Normalized data base structure a brief tutorial. – Proc. 1971, ACM SIGFIDET workshop.
15
Datu bāzes sistēma (DBS)
Datu bāze (DB) + Datu bāzes vadības sistēma (DBVS) =
Datu bāzes sistēma (DBS)
Datu bāzes sistēma
bloks raksts
lauks
Tās bija revolucionāras (ne evolucionāras) izmaiņas datu krātuvju
tehnoloģijā. Radās jaunas paaudzes tehnoloģija – datu bāzes
tehnoloģija. Starp lietojumu un ārējās atmiņas vadību (failu vadības
sistēmu) tika ievietota sistēma, kas nodrošināja lietojuma neatkarību no
datu glabāšanas struktūras izmaiņām un ērtāku un efektīvāku datu
apmaiņas formu starp ārējo atmiņu un lietojumu. Šo sistēmu nosauca par
datu bāzes vadības sistēmu (database management system).
“Starp fizisko datu bāzi (ārējā atmiņā glabājamiem datiem) un sistēmas lietotājiem ir programmu nodrošinājuma līmenis – datu bāzes saimniekotājs (database manager) jeb datu bāzes vadības sistēma (database management system).”C.J. Date. An introduction to database systems. Addison-Wesley Publishing Company, 1978.
Datu bāze
Operētāj-sistēma
Failu vadībassistēma
Lietojums
Lietojums
Lietojums
Datu bāzes
vadības
sistēma
16
Datu bāzes definīcijas
Collins world English Dictionary: Database is systematized collection of data that can be accessed immediately and manipulated by a data-processing system for a specific purpose.
The American Heritage Science Dictionary: Database is a collection of data arranged for ease and speed of search and retrieval by a computer.
Informātikas vārdnīca, Avots: Savstarpēji saistītu informacionālu objektu tematisks kopums, kas ar speciālas pārvaldības (nelietot!!!) sistēmas starpniecību organizēts tā, lai nodrošinātu ērtu informācijas izguvi, izdarītu tās atlasi un kārtošanu.
Datu bāze (angliski: “data base” un “data-base” 70-to gadu sākumā,
„database” – vēlāk) ir ārējā atmiņā noteiktā struktūrā organizēti dati
un meta dati, kas nodrošina, ka datu bāzes vadības sistēma var
realizēt datu bāzes tehnoloģijai izvirzītās datu glabāšanas un
apstrādes prasības.
Datu bāze (lieto arī "datubāze", bet nav ieteicams)
17
Datu bāzes sistēmu paaudzes1970. gads
Universālās datu bāzes sistēmas
1. paaudze
2. paaudze
3. paaudze
Datu bāzes sistēmas specializētie paplašinājumi
4. paaudze
t5. paaudze
Relāciju DBS
Objektu DBS
Relāciju – objektu DBS
Hierarhiskās DBS
Tīklveida DBS
CODASYL DBS
Not only SQL (NoSQL) DBS
XML DBS
Intelektuālās DBS
NewSQL DBS
18
20
21
DBT
22
DB nākotne?!
1. Jaunu datu tipu glabāšanas un izgūšanas metodes.
2. DB sistēmu intelektualizācija:datu bāzes tehnoloģijas + mākslīgā intelekta metodes
