Базы данных и информационно-поисковые системы

 

Представим ситуацию, когда на вокзале или в метро, или в большом супермаркете, потерялся маленький ребенок (отлучился, в то время, когда мама или папа беседовали с продавцом, или увлеченно рассматривали новый кухонный комбайн). Взволнованные родители, объявления по радио, поднятая на ноги служба охраны и милиция. И чтобы найти малыша, требуется, как минимум знать, как он выглядит, как был одет, сколько ему лет, как его зовут.

Или другой пример, надеюсь, более веселый. При подготовке к школьному вечеру (дискотеке, КВН) требуется музыкальное оформление. Обычно все стараются принести как можно больше аудио кассет и компакт-дисков. Потом это все в процессе творческого общения тщательно «перемешивается», и найти нужную мелодию, в таком хаосе становится довольно затруднительно.

Именно в этот момент приходят мысли об упорядоченном каталоге записей, где авторы, названия песен и номера кассет (компакт-дисков), красивым почерком записаны в особую тетрадь. Представляете, каково диджеям популярных радиостанций?

Описанные ситуации имеют много общего: в большом массиве информации разыскивается та, которая необходима на данный момент. И здесь снова надежным помощником становится компьютер.

Давайте вспомним предыдущую главу. Там мы продемонстрировали, что компьютер - это мощный механизм для обработки информации.

По исходным данным и формулам он получает необходимые нам результаты. Теперь же нам требуется, чтобы компьютер сыграл роль сыщика, который предоставит нам именно ту информацию, которая нас интересует.

Или, если это вам больше понравится, компьютер похож на обогатительную фабрику, которая из сотен тонн породы извлекает нужный минерал.

Похожие функции и выполняют программы, называемые базами данных. Ну а чтобы накапливать, изменять, хранить и искать нужную информацию, необходимо использовать специальные программы - системы управления базами данных (СУБД) и информационно-поисковые системы (ИПС).

Различие между ними весьма условное. Пояснить его можно так. Если речь идет о каталоге крупной библиотеки, то, конечно, было бы крайне безответственно позволить любому посетителю изменять информацию о книгах, хранящихся в ее фондах. А просмотреть и выбрать то, что необходимо, - пожалуйста.

Можно сказать, что специалистам - сотрудникам библиотеки доступны все возможности работы с базой данных, а посетители работают только с информационно-поисковой системой.

Как же организована база данных? В ней содержатся сведения о большом количестве однотипных объектов. При этом для каждого из объектов существенными являются значения лишь некоторых признаков[34].

Что понимается здесь под словами "признак" и "значение признака"? Поясним на примере, приведенном ниже.

 

 

Инв. №	Фамилия, имя, отчество автора	произведение	Год издания	Кол-во Стр.
	Чехов А.П.	Дом с мезонином
	Куприн А.И.	Гранатовый браслет
	Тургенев И.С.	Вешние воды

 

Для базы данных школьной библиотеки объектами являются: художественная и техническая литература, подписки газет, журналов и т.д., а их признаками будут: жанр, название книги, фамилия автора, год издания, количество страниц, есть ли книга в наличии или выдана кому-то из читателей.

Особенность базы данных в том, что у всех объектов, входящих в эту базу, количество признаков (полей) одно и то же. Другое дело, что у некоторых из этих признаков может не быть значения (например, при составлении базы данных телефонов учащихся класса, у некоторых в поле телефон будет прочерк, т.е. отсутствовать значение).

Иногда некоторые из признаков объявляют ключевыми. Это полезно, потому что по ним, в частности, в дальнейшем можно сделать сортировку.

Некоторые из признаков могут быть объявлены обязательно присутствующими. Например, у каждой книги, находящейся в библиотеке имеется инвентарный номер и код.

Каждая конкретная база предназначена для решения своего круга задач. В свою очередь, для каждого класса задач характерен свой набор объектов и их признаков.

Поэтому и соответствующие базы будут различными: одна нужна, чтобы разыскивать марку по каталогу, и совсем другая - для облегчения работы диджея радио «Европа плюс».

Для того, чтобы заставить ЭВМ найти интересующие нас сведения, нужно составить запрос. Правила записи запросов для каждой ИПС свои. Эти правила устанавливаются теми, кто создает ИПС[35].

Обычно самые распространенные запросы к базе данных уже заранее составлены. Чтобы получить информацию по такому запросу, надо просто выбрать соответствующий пункт в меню, расположенном на экране.

Более того, в большинстве персональных баз данных вообще все запросы заранее составлены, и работа с такими базами данных доступна даже человеку, далекому от компьютерных премудростей.

Сейчас в мире созданы сотни тысяч баз данных. Они используются в библиотеках и больницах, в гидрометцентрах и на заводах, в магазинах и планирующих организациях в банках и частных фирмах.

Тематические базы данных для узких специалистов называют банками данных. Это может быть банк данных по микропроцессорам, банк по лекарственным средствам, банк публикаций в области ядерной физики и т.п..

В нашей стране действуют десятки банков данных. Пожалуй, самый большой из них - банк данных Российского института научной и технической информации. В нем содержится более 6 млн. библиографических данных (т.е. сведений о книгах и статьях) практически по всем отраслям знаний.

Тот, кто покупает авиабилеты, пользуется услугами другого крупного банка данных нашей страны - системой "Сирена".

С помощью компьютера кассир связывается с центральной большой ЭВМ, возможно, находящейся за тысячи километров от него, почти мгновенно получает сведения о наличии мест на данный рейс и печатает билет.

 

Разновидности баз данных

Из всего множества разнообразных баз данных можно выделить следующие направления (хотя деление на них весьма и весьма условное):

n Пополняемые централизовано, за плату, например, базы данных правовой информации Консультант+, Кодекс и другие.

n Непополняемые[36], например энциклопедия "Кирилла и Мефодия". Обычно такие базы данных поставляются на CD-ROM, а при изменении данных выходит новый выпуск.

n Написанные под заказ, позволяющие вводить определенные данные и решать конкретную задачу, например ИПС "телефонный справочник".

n Программы, (СУБД), позволяющие создавать любые базы с любым количеством и типом полей, и выполнять над данными любые операции.

 

Наиболее часто используемые типы полей:

n текстовый

n дата

n формула

n число

n счетчик (специальное поле, подсчитывающее количество записей)

Каждое поле имеет определенную длину, измеряемую в символах и название.

Многие СУБД и ИПС используют справочник для некоторых полей, например справочник наименований товаров, справочник единиц измерения и т.д..

Для ввода данных используются специальные карточки[37], называемые формами (окно на экране компьютера с именами полей и местом для ввода информации).

Пример базы данных школьной библиотеки. Сортировка выполнена по полю «инвентарный номер» в убывающем порядке:

 

Инв. №	Фамилия, имя, отчество автора	Произведение	Год издания	Кол-во Стр.
	Тургенев И.С.	Вешние воды
	Куприн А.И.	Гранатовый браслет
	Чехов А.П.	Дом с мезонином

 

В этом примере сортировка выполнена по полю «Автор» в возрастающем порядке:

Инв. №	Фамилия, имя, отчество автора	Произведение	Год издания	Кол-во Стр.
	Куприн А.И.	Гранатовый браслет
	Тургенев И.С.	Вешние воды
	Чехов А.П.	Дом с мезонином

Все данные из полей хранятся в одном или нескольких файлах в виде записей. Любую базу данных можно представить как таблицу (или несколько таблиц), в заголовке столбцов которой будут имена полей, а запись будет представлена в виде строки таблицы, содержащей данные.

ОПЕРАЦИИ, ВЫПОЛНЯЕМЫЕ НАД ДАННЫМИ:

n ввод и корректировка информации

n сортировка по ключевым полям (по возрастанию[38], по убыванию[39])

n поиск информации (запрос)

n распечатка отчетов на принтере или в файл

n выполнение расчетов (программы бухучета)

 

ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ

1. Что такое СУБД? Что такое ИПС? Назовите их основное отличие.

2. Что такое банк данных?

3. Какие операции можно производить над данными?

4. Какие типы данных могут присутствовать внутри полей?

5. Что такое карточка?

6. Что представляет собой запись?

7. Что характерно для поля?

8. В каком порядке может выполняться сортировка?

9. Для чего нужны справочники полей?

10.В чем измеряется длина поля?

6. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ И СРЕДЫ: