Model dat

Data

- Data jsou hlavní m př edmě tem operací v informatice

- Mohou bý t rů zně strukturovaná I rů zně organizovaná

- Formá ty dat v podnikové informatice

- Tabulky, text, př í padně grafika, grafy atd.

- z pohledu ulož ení dat

- Volná struktura (text), pevná struktura

Pevná struktura dat

- Jednotlivé znaky (numerické, alfanumerické atd.)

- Polož ky – reprezentují urč itou vlastnost sledované reality, např. 101 reprezentuje identifiká tor zá kazní ka

- Zá znamy (record) – kolekce vzá jemně souvisejí cí ch polož ek, např. zá znam o objedná vce

- Soubory dat - kolekce vzá jemně souvisejí cí ch zá znamů, např. soubor dat objedná vek

- Bá ze dat (database) – je na nejvyš š í ú rovni hierarchie dat, kolekce integrovaný ch a vzá jemně souvisejí cí ch duborů dat. Např. soubor dat objedná vek spolu se souborem dat zbož í a souborem zá kazní ků (objednatelů)

Databá ze

- v intuitivní m pojetí:,, mí sto” kam uklá dá me v tiš tě né nebo elektronické podobě naš e data

- Databá ze – soubor ouvisejí cí ch dat postač ují cí ch pro daný ú č el nebo pro daný systé m zpracová ní dat

- Databá ze =/ databá zový systé m

Systé m ř í zení bá ze dat

- Systé m ř í zení bá ze dat (SŘ BD) – skupina programů fungují cí jako rozhraní mezi daty v databá zi a už ivatelem, př í padně aplikač ní m programem

- Ú č el SŘ BD – definice a konstrukce databá ze a manipulace s ní

- Zá kladní slož ky

- Program pro definová ní dat, umož ň ují cí vytvá ř ení a změ ny datový ch struktur

- Program pro manipulaci s daty, umož ň ují cí vklá dá ní a aktualizaci dat, vyhledá vá ní, vý bě r a prezantaci dat a tvorbu fomulá ř ů a sestav

- Program pro ř í zení př í stupu už ivatelů k datů m

Databá zový systé m

- Princip databá zové ho systé mu lze charakterizovat rovnici: DBS = DB + SŘ BD

- Data jsou organizová na v databá zi (DB) a jsou ř í zena systé mem ř í zení bá ze dat (SŘ BD)

- Vý hody:

- Koordinuje jak fyzický, tak logický př í stup k datů m

- Sniž uje duplicitu dat

- Umož ň uje flexibilní př í stup k datů m (tj. Tvorbu dotazů)

- Umož ň uje ví ce už ivatelů m př í stup ke stejný m datů m ve stejnou dobu

- Agendové zpracová ní:

- Aplikace 1 => Data 1

- Aplikace 2 => Data 2

- Aplikace 3 => Data 3

- Databá zové zpracová ní

- Aplikace 1

- Aplikace Databá zový systé m

- Aplikace 3

Model dat

- Model je zjednoduš ení reality slouž í cí pro pochopení komplexní ch systé mů jako celku

- Vytvá ř ení abstraktní ch objektů

- Model dat je abstraktní model, který dokumentuje a organizuje podniková data pro komunikaci mezi č leny tý mu, slouž í jako plá n pro vý voj aplikací, specifikuje jak data uklá dat a př istupovat k nim

Př edstavitelé modelů dat

- Dě rné š tí tky a papí rové pá sky

- Byly historicky první m způ sobem poč í tač ové ho uklá dá ní dat

- Hierarchický model dat

- Data jsou organizová na do stromové struktury

- Kaž dý zá znam př edstavuje uzel ve stromové struktuř e

- Vzá jemný vztah mezi zá znamy je typu rodič /potomek

- Sí ť ový model

- Odstraň uje omezení ve vztazí ch, které nemohou bý t zastoupeny v hierarchické m modelu

- V sí ť ové m modelu mů ž e uzel souviset s ví ce než jední m dalš í m uzlem

- Relač ní model dat

- Codd (1970) – model založ ený na n-á rní ch relací ch

- Matematický apará t relač ní ch množ in a prediká tové logiky

- Data sdruž ena do tzv. Relací (tabulek), které obsahují n-tice (ř á dky

- Tabulka je struktura zá znamů s pevně stanovený mi polož kami (sloupci – atributy)

- Kaž dý sloupec má definová n jednoznač ný ná zev, typ a rozsah, neboli domé nu

- Zá znam se stá vá n-ticí (ř á dkem tabulky

- Dů vod vzniku

- Zvý š ení nezá vislosti dat v systé mech pro sprá vu datbá zí

- Matematický př í stup k uklá dá ní a nač í tá ní dat

- Podpora ad hoc zpracová ní dotazu

- Sé mantický model dat

- Reprezentuje data v pojmenovaný ch množ iná ch objektů, hodnot, vztahů a omezení mi mezi tě mito množ inami objektů, hodnot a vztahů

- Entity Relationship (ER) model

- Sé mantický databá zový model

- Entity Relationship (ER) model

- Použ í vá se jako zá klad pro sjednocení odliš ný ch pohledů na data: sí ť ový model, relač ní model a model množ in entit

- Technika tvorby ER diagramů př edstavuje grafický způ sob zobrazová ní typů entit, vztahů a tributů

- Tvů rce Dr. Peter Chen

- Entita – objekt reá lné ho svě ta

- Množ ina entit – skupina entit

- Vztah – zachycjí cí souvislosti mezi entitami

- Vztah 1: 1 nastá vá mezi typy entit Č TENÁ Ř -EXEMPLÁ Ř, protož e jeden konkré tní exemplá ř mů ž e bý t zapů jč en pouze jední m č tená ř em

- Vztah 1: N existuje např. mezi typy entit KNIHA-EXEMPLÁ Ř – v knihovně mají ně kolik exemplá ř ů té ž e knihy

- Vztah M: N nastá vá mezi typy entit Č TENÁ Ř -REZERVACE, kdy rezervace na jednu knihu mů ž e bý t provedena ví ce č tená ř i a také jeden č tená ř mů ž e rezervovat ví ce knih

- Metody tvorby modelu dat:

1. Specifikace množ in entit modelované reality

2. Identifikace vztahů mezi entitami

3. Př iř azení primá rní ch klí č ů

4. Transformace modelu do logické struktury

5. Doplně ní ubý vají cí ch atributů do př edbě ž ný ch relací

6. Prově ř ení struktury modelu pomocí normalizač ní ch procedur

7. Př iř azení domé n jednotlivý m atributů m

8. Stanovení pravidel pro vklá dá ní, ruš ení a změ ny dat v databá zi

9. Prognó za budoucí ho vý voje modelu

- Objektový model dat

- Poskytuje podporu objektů m modelovaný ch v databá zový ch aplikací ch

- Dě dič nost je jední m z klí č ový ch pojmů objektové ho paradigma

- Dalš í pojmy: objekty, vlastnosti, metody, udá losti

- Rozdí l mezi klasický m a objektový m př í stupem:

-,, Př i tvorbě datové ho modelu klasický m způ sobem se snaž í me prvky reá lné ho svě ta zobrazit do př edem př ipravený ch struktur pevně dané ho druhu. U objektů je tomu obrá ceně; pro prvky reá lné ho svě ta si vytvá ř í me nové objekty, které se jim podbají.”

- Objektově -relač ní model dat

- Podpora pro

- Rozš í ř ení zá kladní ch datový ch typů v rá mci SQL;

- ORMD umož ň ují ná vrhá ř i datbá ze definovat nové datové typy

- Slož ité objekty v kontextu SQL;

- V relač ní m modelu jsou atributy tradič ně atomové. ORMD podporují komplexní objekty, které tvoř í shluky hodnot jiný ch datový ch typů

- Dě dě ní v kontextu SQL;

- Mož nost opě tovné ho použ ití definovaný ch komplexní ch objektů a už ivatelem definovaný ch funkcí

- Tvorbu systé mový ch pravidel

- Pravidla jsou spojena s udá lostí

- Když dojde k udá losti, operace spojené s pravidlem se provedou

- Zajiš tě ní konzistentní ho stavu datbá ze

- Deduktivní databá ze

- Poskytují mechanismy, který mi lze pomocí pravidel odvodit z dat ulož ený ch v databá zi nové skuteč nosti

- Jazyk Datalog

- Aktivní databá ze

- Podporuje reaktivní chová ní na zá kladě pravidel ECA (Eva Condition Action)

- Mů ž e automaticky reagovat vč as a efektivně na udá losti, jako jsou databá zové př echody, č as udá losti a externí signá ly

- Temporá lní databá ze

- Zabý vá se situacemi, kde fakta jsou spojeny s č asem

- Rozliš uje se slož ka vyjadř ují cí období, ve které m byl fakt (v modelované m svě tě) pravdivý (tzv. Valid time) a slož ka vyjadř ují cí období, po které m je fakt ulož en v databá zi (tzv Transaction time)

- Distribuované databá ze

- Mají SŘ BD rozdě leny na ně kolik uzlů (poč í tač ů) v poč í tač ové sí ti.

- V centrá lní m SŘ BD jsou data ř í zena v jednom uzlu, zatí mco v distribuované m SŘ BD jsou data ř í zena ně kolika uzly

- Globá lní data zaznamená vá na v mnoha země pisně oddě lený ch lokalitá ch

- Multimediá lní databá ze

- Obsahují a umož ň ují klí č ové operace s multimediá lní mi daty

- Založ en na relač ní m modelu dat

- Datový typ BLOB

- Prostorové databá ze

- Založ ena na doatové m modelu definují cí vlastnosti a operace statistický ch objektů v prostoru

- Multidimenzioná lní databá ze

- Vychá zí z ví cerozmě rné maticové algebry, která byla použ ita pro (ruč ní) analý zy dat od konce devatená cté ho století