| Что такое БД, какие бывают БД, и зачем они нужны ? |
Для начала - в самом деле, что же это такое - "база данных"? В общем-то ничего особенного за этим словосочетанием не скрывается - это всего лишь программа, обеспечивающая работу с какими-то данными. Эта программа умеет читать/записывать данные, которые хранятся в некотором файле, сортировать их, выбирать по критериям и выводить в понятном для пользователя виде:) Условно можно считать, что база состоит из трех уровней: файл с данными, ядро базы (обеспечивающее чтение и запись данных, выборку, сортировку и т.п.) и интерфейс, обеспечивающий формирование запросов к базе, а также удобное представление данных для конечного пользователя. Работая с БД, вы обязательно столкнетесь с такими понятиями: набор данных, запись и поле. Поле - это единица информации, например, имя, дата или что-нибудь еще. Запись - это набор полей, относящихся к одному объекту, например, записью может быть совокупность имени и фамилии.
Набор данных - это некоторый набор записей, выбранных из базы по какому-то признаку. Данные в базе хранятся в таблицах, где каждая строчка таблицы представляет из себя какую-то запись.
Существует много систем управления базами данных. Они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю разные функции и средства. Большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных прнятий.
База данных как основа информационной системы
Слайд_1
Назначение базы данных
База данных предназначена для сбора и хранения геолого-геофизической информации, оценки целесообразности и эффективности проведения геолого-разведочных работ в определенном регионе работ, на определенной площади.
2. Источники информации
1.Первичные источники: Результаты сейсморазведочных работ, данные ГИС-бурения (геофизические исследования в скважинах), описание керна, извлеченного из скважин.
2.Вторичные источники: Результаты обработки и интерпретации сейсмических материалов, данных ГИС-исследований скважин, результаты керновых исследований
3. Состав и структура базы данных
База данных должна быть представлена таблицами:
1.Таблица баз данных
2.Таблица сейсмических данных
3.Таблица наличия скважинных данных
Слайд_2
Принципиальная схема организации базы данных
Слайд_3
Виды баз данных:
1.Иерархическая
 Иерархическая база данных – это БД в которой информация организована в виде прямоугольных таблиц, в которой элементы в запмси упорядочены, т.е. один элемент считается главным, остальные подчиненными.
Слайд_4
Сетевая база данных – это обобщение иерархической базы данных за счет допущения объектов, имеющих более одного предка.
На связи между объектами в сетевых моделях данных не накладывается никаких ограничений.
Слайд_5
Реляционная база данных – это совокупность отношений, содержащихвсю информацию, которая должна храниться в БД. Однако, пользователь могут воспринимать такую базу как совокупность таблиц. Иначе:
Реляционная база данных — это совокупность взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определенного типа. Строка таблицы содержит данные об одном объекте (например, товаре, клиенте), а столбцы таблицы описывают различные характеристики этих объектов — атрибутов (например, наименование, код товара, сведения о клиенте). Записи, т. е. строки таблицы, имеют одинаковую структуру — они состоят из полей, хранящих атрибуты объекта. Каждое поле, т. е. столбец, описывает только одну характеристику объекта и имеет строго определенный тип данных. Все записи имеют одни и те же поля, только в них отображаются различные информационные свойства объекта
В реляционной базе данных каждая таблица должна иметь первичный ключ — поле или комбинацию полей, которые единственным образом идентифицируют каждую строку таблицы. Если ключ состоит из нескольких полей, он называется составным. Ключ должен быть уникальным и однозначно определять запись. По значению ключа можно отыскать единственную запись. Ключи служат также для упорядочивания информации в БД.
 Таблицы реляционной БД должны отвечать требованиям нормализации отношений. Нормализация отношений — это формальный аппарат ограничений на формирование таблиц, который позволяет устранить дублирование, обеспечивает непротиворечивость хранимых в базе данных, уменьшает трудозатраты на ведение базы данных.
Слайды 6-12
Источниками информации могут являться:
1.Первичные источники: Результаты сейсморазведочных работ, данные ГИС-бурения (геофизические исследования в скважинах), описание керна, извлеченного из скважин.
2.Вторичные источники Результаты обработки и интерпретации сейсмических материалов, данных ГИС-интерпретации скважин, результаты керновых исследований.
Состав и структура базы данных:
База данных должна быть представлена таблицами:
1.Таблица баз данных
2.Таблица сеймических данных
3.Таблица наличия скважинных данных
Базы данных и СУБД. Основные понятия баз данных.
В современных базах данных хранятся не только данные, но и информация. База данных(БД)– организованная структура, предназначенная для хранения информации. Современные БД позволяют размещать в своих структурах не только данные, но и методы (т.е. программный код), с помощью которых происходит взаимодействие с потребителем или другими программно-аппаратными комплексами.
Системы управления базами данных(СУБД) – комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнения ее содержанием, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базыпонимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройство вывода или передача по каналам связи.
Существует много систем управления базами данных. Они могут по-разному работать с разными объектами и предоставляют пользователю разные функции и средства. Большинство СУБД опираются на единый устоявшийся комплекс основных понятий.
2. База данных как основа информационной системы.
3. Структура простейшей базы данных
Если в БД нет никаких данных (пустая база), то это все равно полноценная БД, т.к. она содержит информацию о структуре базы. Структура базыопределяет методы занесения данных и хранения их в базе.
БД могут содержать различные объекты. Основными объектами БД являются таблицы. Простейшая база данных имеет хотя бы одну таблицу. Структура простейшей базы данных тождественно равна структуре ее таблицы.
Структуру двумерной таблицы образуют столбцы и строки. Их аналогами в структуре простейшей базы данных являются поляи записи. Если записей в таблице нет, то ее структура образована набором полей. Изменив состав полей базовой таблицы (или их свойства), тем самым изменяем структуру данных, и, соответственно, получаем новую базу данных.
Поля БД определяют групповые свойства данных, записываемых в ячейки, принадлежащие каждому из полей. Например, свойства полей могут быть такими: имя поля, тип поля, размер поля, формат поля, маска ввода, подпись, значение по умолчанию, условие на значение, обязательное поле, индексированное поде, пустые строки, и т.д. Типы данных: текстовый, числовой, денежный, дата/время, счетчик, поле мемо (большой объем текста), логический, поле объекта OLE (для мультимедийных объектов), гиперссылка, место подстановок.
• Режимы работы с базами данных.
Обычно с БД работают две категории исполнителей:
• Проектировщики – разрабатывают структуру таблиц базы и согласовывают ее с заказчиком; разрабатывают объекты, предназначенные для автоматизации работы и ограничения функциональных возможностей работы с базой (из соображений безопасности);
• Пользователи – работают с базами данных, наполняют ее и обслуживают.
СУБД имеет два режима: проектировочный и пользовательский.
В проектировочном режиме создаются и изменяются структура базы и ее объекты. В пользовательском используются ранее подготовленные объекты для наполнения БД или получения данных из нее.
• Объекты базы данных.
БД может содержать разные типы объектов. Каждая СУБД может реализовывать свои типы объектов.
Таблицы– основные объекты любой БД, в которых хранятся все данные, имеющиеся в базе, и хранится сама структура базы (поля, их типы и свойства).
Отчеты– предназначены для вывода данных, причем для вывода не на экран, а на печатающее устройство (принтер). В них приняты специальные меры для группирования выводимых данных и для вывода специальных элементов оформления, характерных для печатных документов (верхний и нижний колонтитулы, номера страниц, время создания отчета и другое).
Страницыили страницы доступа к данным – специальные объекты БД, выполненные в коде HTML, размещаемые на web -странице и передаваемые клиенту вместе с ней. Сам по себе объект не является БД, посетитель может с ее помощью просматривать записи базы в полях страницы доступа. Т.о., страницы – интерфейс между клиентом, сервером и базой данных, размещенным на сервере.
Макросы и модули– предназначены для автоматизации повторяющихся операций при работе с системой управления БД, так и для создания новых функций путем программирования. Макросы состоят из последовательности внутренних команд СУБД и являются одним из средств автоматизации работы с базой. Модули создаются средствами внешнего языка программирования. Это одно из средств, с помощью которых разработчик БД может заложить в нее нестандартные функциональные возможности, удовлетворить специфические требования заказчика, повысить быстродействие системы управления, уровень ее защищенности.
• Запросы и формы.
Запросы– служат для извлечения данных из таблиц и предоставления их пользователю в удобном виде. С их помощью выполняют отбор данных, их сортировку и фильтрацию. Можно выполнить преобразование данных по заданному алгоритму, создавать новые таблицы, выполнять автоматическое заполнение таблиц данными, импортированными из других источников, выполнять простейшие вычисления в таблицах и многое другое.
Особенность запросов состоит в том, что они черпают данные из базовых таблиц и создают на их основе временную результирующую таблицу (моментальный снимок) – образ отобранных из базовых таблиц полей и записей. Работа с образом происходит быстрее и эффективнее, нежели с таблицами, хранящимися на жестком диске.
Обновление БД тоже можно осуществить посредством запроса. В базовые таблицы все данные вносятся в порядке поступления, т.е. они не упорядочены. Но по соответствующему запросу можно получить отсортированные и отфильтрованные нужным образом данные.
Формы– средства для ввода данных, предоставляющие пользователю необходимые для заполнения поля. В них можно разместить специальные элементы управления (счетчики, раскрывающиеся списки, переключатели, флажки и прочее) для автоматизации ввода. Пример, заполнение определенных полей бланка. При выводе данных с помощью форм можно применять специальные средства их оформления.
• Интегрированные системы. Понятие интегрированной системы(ИС).
• Системы программирования. Понятие системы программирования.
Система программирования– инструментальное ПО, предназначенное для поддержки разработки программных систем на этапах программирования и отладки. Каждая система программирования должна иметь некоторый встроенный в нее язык программирования, предназначенный для общения с человеком – разработчиком программной системы.
В самом общем случае для создания программы на выбранном языке программирования нужно иметь следующие компоненты.
1. Текстовый редактор. Т.к. текст программы записывается с помощью слов, происходящих от английского языка, и символов для записи всевозможных операций, то формировать файл с исходным текстом программы можно в любом редакторе. Специализированные редакторы ориентированы на конкретный язык программирования. Подобные редакторы созданы для всех популярных языков программирования и дополнительно могут автоматически проверять правильность синтаксиса программы непосредственно во время ее ввода.
2. Компилятор. Исходный текст с помощью программы-компиляторапереводится в машинный код.
На этом этапе создается промежуточный объектный код (двоичный файл, стандартное решение. OBJ).
3. Редактор связейи библиотеки функций. Исходный текст большой программы, как правило, состоит из нескольких модулей. Каждый модуль состоит отдельный файл с объектным кодом, которые затем нужно объединить в единое целое. К ним нужно добавить машинный код подпрограмм, реализующих различные стандартные функции (например, вычисление sin и cos). Такие функции содержатся в библиотеках (файлы с расширением. LIB), которые поставляются вместе с компилятором.
Объектный код обрабатывается специальной программой – редактором связейили сборщиком, который выполняет связывание объектных модулей и машинного кода стандартных функций, находя их в библиотеках, и формирует на выходе работоспособное приложение – исполнимый коддля конкретной платформы.
Если по каким-то причинам объектный модуль или нужная библиотека не найдены, то сборщик сообщает об ошибке и готовой программы не получается.
4. Исполнимый код – это законченная программа, которую можно запустить на любом компьютере, где установлена операционная система, для которой эта программа создавалась. Как правило, итоговый файл имеет расширение.EXE или. COM.
|
Целью создания базы является объединение различных сведений из разных источников, необходимых для построения единой цифровой геологической модели в едином информационном пространстве. Для геологических моделей крупных месторождений управление данными при моделировании осложняется рядом проблем:
- сбор данных из различных источников, их взаимное согласование, формирование первоначальных информационных массивов, увязка фонда скважин с данными ГИС, инклинометрии, промысловыми данными;
-большого объема данных, хранящихся в едином информационном пространстве;
-усложнение работ по переработке и оценке качества первичных данных, поступающих неодновременно и в нервном объеме;
- налаживание оперативного обмена данными между участниками проекта при условии постоянной корректировки материалов на различных этапах построения модели;
-контроля и постоянного обновления информации;
-увеличения вероятности появления случайных ошибок;
- просмотра всей информации по проекту как в цифрах, так и в графиках;
Большинство современных баз данных являются реляционными, т.е. такими, где данные распределены по нескольким таблицам. Раньше были и нереляционные, но сейчас они вымерли:) Почему реляционные БД вытеснили нереляционные? Рассмотрим такой пример: вам нужна база, в которой бы хранилась информация о заказах, сделанных вашими клиентами. В принципе, все данные можно сохранить в одной таблице: имя клиента, его адрес, дата заказа, его номер и что именно заказано. Но, т.к. клиент может делать несколько заказов, то в базе будут повторяться одни и те же данные: имя и адрес клиента. Для того, чтобы этого избежать, логично создать две таблицы: в одной записать имя, адрес и порядковый номер клиента, а в другой - данные о заказах, причем вместо нескольких полей, описывающих клиента, ввести одно поле, содержащее его порядковый номер из первой таблицы. Разумеется, этот пример очень прост - реальные базы данных зачастую состоят из нескольких десятков таблиц, связанных между собой в виде довольно сложных цепочек. Разработка структуры базы данных является одной из наиболее сложных задач, стоящих перед программистом - именно от удачного выбора структуры зависит удобство и скорость работы с базой.