В чем польза баз данных

В чем польза баз данных thumbnail

Что такое базы данных и зачем их изучать?

Компьютер создавался как электронно-вычислительная машина – до сих пор в старых учебниках и методичках можно встретить аббревиатуру ЭВМ, которая именно так и расшифровывается.

Однако с течением времени компьютер стал использоваться не только как инструмент для вычислений, но и как средство для обработки информационных систем (ИС).

Что такое информационная система? Представь библиотеку с ее отделами, огромным количеством книг (каждая из которых находится на «своей» полке), читателями, сотрудниками…

the-klementinum-national-library-czech-republic

Другой пример информационной системы – спортклуб, который ты посещаешь 3 раза в неделю. Он состоит из множества секций и отделений (бассейн, дзюдо, фитнес). Сюда ходит огромное количество людей. С посетителями спортклуба работают тренеры, каждый из которых «числится» за определенной секцией. И все это требует грамотного управления, структурирования, учета…

Иными словами, информационная система – это часть реального мира (в науке это получило название «предметная область»). Компонентами ИС являются данные (в наших примерах это информация о книгах и читателях библиотеки, а также посетителях и тренерах спортклуба), программное обеспечение, людские и другие ресурсы. Все это в совокупности обеспечивает поддержку информационной системы, одной из частей реального мира. Мира, в котором мы все живем.

И вот здесь мы подходим к ключевому термину нашего разговора – база данных. По сути, любая БД является частью той или иной информационной системы и предназначена для сбора, хранения и манипулирования информацией. Важно отметить, что данные в БД хранятся в строгом порядке.

Несколько примеров баз данных и типов информации, которая может в них храниться:

  • Ученики школы – даты рождения, биографии, сведения о родителях, успеваемость, склонности и увлечения…
  • Пользователи сайта – регистрационные данные, личная переписка (да-да, твои сообщения могут быть доступны третьим лицам), посты и комментарии к ним…
  • Документы в архиве – авторы, названия, даты создания, краткое содержание, количество страниц…

Пожалуй, этот список можно продолжать бесконечно.

Отдельно стоит сказать, что такое «система управления базам данных» (СУБД). Здесь все просто: СУБД – это комплекс программных и лингвистических средств для управления БД. Проще говоря, это некая программная оболочка, которая позволяет взаимодействовать с базами данных и с информацией внутри них.

Какими бывают базы данных?

Итак, БД – это упорядоченное хранение информации. Какую же структуру они имеют? Сегодня существует 3 основных модели баз данных. К ним относят:

  • Иерархическая модель. Такие базы данных имеют древовидную структуру, компоненты которой разделяются на «родителей» и «потомков». Отличительной чертой иерархических БД является то, что у каждого «потомка» может быть только один «предок».

иерархическая база данных

  • Сетевая модель. Разновидность иерархической модели с той разницей, что в сетевой БД у любого «потомка» может быть множество «предков».
  • Реляционная модель. Данные в реляционной базе представлены в виде множества таблиц, каждая из которых состоит из столбцов и записей (строк). Каждый столбец имеет название, а каждая строка содержит определенную информацию. Взаимодействие с реляционной БД строится на уровне логики, которая подвластна каждому, кто успешно закончил 5 классов средней школы. Кстати, на курсе «Пользователь ПК» в нашей Академии ребята знакомятся именно с реляционной моделью БД на примере простой, но полезной программы MS Access.
Читайте также:  Горький стручковый перец польза и вред для

реляционная база данных

Зачем изучать базы данных?

 

Вообще – это странный вопрос. Понимание устройства и работы БД не только расширит кругозор, но и даст вполне реальную практическую пользу каждому, кто:

  • Складывает в сознании научную картину мира
  • Понимает, как важно уметь работать с многообразием цифровой информации
  • Хочет стать программистом

Остановимся подробнее на последнем пункте из списка. Зачем программисту базы данных?

Представь: ты изучаешь C++ и пишешь программу под условным названием «Рабочее место врача-офтальмолога». Это приложение создается для учета пациентов, заполнения их личных данных и истории болезни, подбора рецептов и лекарств и пр. Где хранить всю эту информацию? Разумеется, в базе данных. Она подключается к рабочим файлам проекта, а все взаимодействие происходит через специальную программную оболочку, то есть СУБД.

Еще показательный пример: некоторые выпускники нашего курса «Web-программирование» в качестве дипломного проекта создают новостной портал, который отличается наличием огромного количества контента – как текстового, так и графического и даже медийного. Повторим вопрос: где хранить все это многообразие информации – статьи, изображения, ссылки на видео? Конечно, в базе данных. Мы просто обращаемся к БД и с помощью специального языка запросов вытаскиваем нужную нам информацию для вывода на экран.

Разумеется, взаимодействие с БД принимает различные формы – мы не только вынимаем данные, но и легко ими манипулируем: редактируем, удаляем, добавляем новые. Кстати, для изучения на курсе «Web-программирование» мы выбрали базы данных MySQL, которые сегодня используют не только начинающие разработчики, но и такие IT-гиганты, как Facebook, Google, LinkedIn.

Таким образом, понимание баз данных и умение с ними работать – важнейшее качество не только программиста, но и каждого, кто считает себя продвинутым пользователем. Или стремится им стать. Ты ведь относишься к их числу?

Источник

Компьютеризация человечества выступает главной сферой автоматизирования промышленной, управленческой и научной работы, где обязательны сохранение, обработка, получение, передача и сбор в единое целое всей информации. Автоматизирование на персональных компьютерах изменяет стандарты переработки данных, придавая слаженную работу промышленности и организаций на базе более новейшей информационной технологии.

Компьютеризация человечества выступает главной сферой автоматизирования промышленной, управленческой и научной работы, где обязательны сохранение, обработка, получение, передача и сбор в единое целое всей информации. Автоматизирование на персональных компьютерах изменяет стандарты переработки данных, придавая слаженную работу промышленности и организаций на базе более новейшей информационной технологии.Применение персонального компьютера в виде механизма обработки информации в разных областях человеческой деятельности повышает информационную культуру общества, способствуя без осложнений перейти к информационному обществу, где информация является самым ценным материалом наравне с финансовыми, энергетическими и другими ресурсами.

В нужное время полученная, правильно обработанная и четко представленная информация зачастую увеличивает эффективность принимаемых решений и, следовательно, их результат.

Автоматизированные информационные системы (АИС), в основу которых положены базы данных, появились в 60-х годах 20 века первоначально в военной промышленности, а затем перешли в бизнес — туда, где были накоплены большие объемы исходных данных.Первым базам данных нашли применение в химии, ядерной физике, космонавтике и остальных науках, которые требуют систематического подхода к работе с информацией. Последующая эволюция компьютеризации и компьютерных характеристик привело человечество к тому, что базы данных оказались в разработке фактически во всех областях занятности человека, и стали повседневно использоваться в разных экономических объектах: от сельского хозяйства до финансовых систем. Последними нововведениями применения баз данных стала всемирная сеть интернет, которая по всей сути является самой крупной и обширной базой данных.Вот несколько примеров приложений нового поколения, которые определяют потребности в новых средствах разработки баз данных и возможностях их применения в современном мире.

Читайте также:  Хрен польза или вред все о хрене

Мы рассмотрим несколько таких приложений.

1. Применение баз данных в системе наблюдения Земли

Система наблюдения Земли (EOS — Earth Observing System) представляет собой множество спутников, которые запускает NASA начиная с 1998 года. Их назначение — сбор информации, необходимой для исследователей, занятых изучением долгосрочных тенденций состояния атмосферы, океанов, земной поверхности. Спутники поставляют информацию в объеме 1/3 Пбайт (Petabyte — 1015 байт) в год. Эти данные объединяются с уже существующей информацией, а также с данными из других источников (зарубежные спутники, наземные станции наблюдения) и накапливаются в базе данных EOSDIS (EOS Data and Information System) в невиданных прежде масштабах.

EOSDIS предназначена для информационного обслуживания, как специалистов, так и неспециалистов. В дальнейшем предполагается, что доступ к ней будут иметь даже школьники, которые смогут знакомиться с моделями формирования погодных условий, с воздействием вулканических явлений и т.п.Вот наиболее сложные задачи, возникающие в связи с этим проектом:поддержка многих тысяч потребителей информации с огромной интенсивностью и объемом запросов, которые могут иметь как произвольный, так и регламентированный характер (как, например, ежедневное обновление данных);выработка эффективных механизмов просмотра и поиска интересующей информации.

2. Использование баз данных в военной области

В настоящее время все большее распространение находит использование и применение баз данных в военной отрасли. Как и проект EOSDIS, военная область предполагает сетевое взаимодействие огромного числа участников боевых действий. В связи с применением в военном деле элементов робототехники и искусственного интеллекта, крайне актуальным представляется интеграция систем баз данных в управление отдельными боевыми машинами и создание комплексов, направленных на взаимодействие их между собой. Наиболее продвинутой отраслью военной науки, в которой применяются информационные системы, является разработка и использование беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). При использовании БПЛА создаются и применяются информационные системы напрямую связанные с космическими аппаратами, средствами космической навигации, со станциями метеорологических служб и системами обеспечивающих устойчивые линии и каналы связи. Происходит мгновенный обмен данными, передается огромный поток информации, который занимает временной отрезок не более 150 миллисекунд.Некоторые сложные задачи, возникающие при осуществлении этого проекта это:разработка и поддержка зашифрованных каналов передачи данных; обеспечение защиты от несанкционированного доступа к данным.

Читайте также:  О пользе калины красной и что можно из нее приготовить

3. Применение баз данных в издательском бизнесе

В издательском бизнесе ожидается в ближайшем будущем ряд глубоких перемен. Становится возможным хранение книг и статей в электронном виде и оперативная доставка их потребителям по высокоскоростным сетевым каналам. Само понятие публикации существенно расширяется — документ может содержать графические, аудио- или видео-включения, аннотацию, другие сопроводительные элементы. Общий объем информации, которая доступна уже сегодня, превышает размеры базы данных EOSDIS, а в ближайшем будущем ожидается его рост примерно на порядок.Естественным следствием этих перемен станет сближение издательской и образовательной сфер.

Место «живых» лекций, читаемых для небольшого числа студентов, займут «образовательные продукты» — электронные документы, состоящие из текстовых, аудио- , видео- и других компонентов и включающие элементы интерактивного тренинга. Такой продукт сможет удовлетворить потребности огромного числа студентов. В связи с этими перспективами можно обозначить следующие направления исследований:обработка и пересылка очень больших объемов данных с высокой скоростью (типичный документ содержит объекты данных размером в диапазоне от мегабайт до гигабайт и может требовать доставки в режиме реального времени);защита интеллектуальной собственности (подразумевается взимание небольших денежных сумм за пользование информацией, запрет на ее перепродажу);организация огромных объемов информации и обеспечение доступа к ним.

4. Использование баз данных в здравоохранении

Внедрение современных информационных технологий в области здравоохранения окажет кардинальное воздействие на такие характеристики медицинского обслуживания, как стоимость, качество, повсеместная доступность.Врачу в процессе работы необходим доступ к множеству источников информации. Истории болезни пациента находятся в разных медицинских учреждениях, клиниках, страховых организациях. Для получения полной и объективной картины все данные следует собрать и систематизировать. Точно так же существует множество систем и баз данных, предоставляющих информацию о лекарствах, лечебных процедурах, диагностических средствах.Записи лечащего врача, результаты обследований, информация о счетах за лечение, договора медицинского страхования для каждого пациента должны фиксироваться в электронной форме и оставаться доступными для последующего использования. Вот ряд проблем, которые возникают в связи с реализацией подобной системы:интеграция разнородных источников уже накопленной информации; средства контроля доступа, обеспечивающие необходимый уровень конфиденциальности;интерфейсы доступа к информации, удобные для разных категорий работников здравоохранения.

5. Базы данных в системе электронной коммерции

Как и проект системы наблюдения Земли (EOSDIS), система электронной коммерции предполагает сетевое взаимодействие огромного числа участников торговых сделок. Разница заключается в том, что в EOSDIS имеется один главный поставщик информации и множество ее потребителей, а торговая система подразумевает наличие множества поставщиков и множества потребителей. Кроме того, участники в данном случае могут испытывать определенное взаимное недоверие и, возможно, имеют свои частные закрытые информационные системы. Наиболее сложные проблемы, связанные с проектами этого рода, следующие:система электронной коммерции должна иметь высоконадежные средства распределенной аутентификации;перевод денежных сумм должен осуществляться в приемлемые для бизнеса сроки;обеспечение защищенности системы от несанкционированного доступа.

Статья на тему применение баз данных в современном мире

Источник