Baze de Date

Cap. I ELEMENTE DE TEORIA BAZELOR DE DATE

1.1 Scopul şi obiectivele organizării datelor

Organizarea datelor ocupă un loc important în proiectarea sistemelor informatice.

Organizarea datelor presupune:

- definirea, structurarea, ordonarea şi gruparea datelor în colecţii de date omogene;

- stabilirea relaţiilor (legăturilor) între date, între elementele unei colecţii, între

colecţiile de date;

- reprezentarea lor pe suport informaţional, prelucrabil într-un sistem de calcul.

Scopul organizării datelor îl constituie regăsirea automată a lor după diverse criterii.

Obiectivele urmărite în organizarea datelor sunt:

- timpul de acces la datele organizate pe diferite suporturi de date să fie minim;

- spaţiul de memorie internă şi externă ocupat de date să fie cât mai redus;

- datele să apară o singură dată în sistem;

- să permită schimbarea structurii datelor şi a relaţiilor dintre ele fără a modifica

programele ce le gestionează.

1.2 Concepte utilizate în organizarea datelor

Sunt trei concepte de bază utilizate în organizarea datelor: entitate, atribut şi valoare.

Ele au fost introduse în literatura de specialitate odată cu apariţia bazelor de date. Aceste

concepte sunt legate între ele: o entitate are mai multe atribute, iar atributelor li se asociază o

mulţime de valori.

Prin entitate se înţelege un obiect concret sau abstract reprezentat de un nume şi de o

listă de atribute (proprietăţi).

Un atribut este caracterizat printr-o pereche (nume, valoare).

Exemplu

O persoană X poate fi reprezentată prin mulţimea de perechi: (Nume, Pop); (Vârsta,

30); (Profesie, Economist); (Salariu, 900).

Mulţimea valorilor unui atribut se numeşte domeniu.

Se numeşte realizare (instanţiere) a unei entităţi, mulţimea formată din câte o valoare

pentru fiecare atribut al entităţii.

Noţiunea de atribut este cunoscută şi sub numele de câmp. Fiecare atribut are un

anumit tip.

Tipul atributului indică natura valorilor pe care le poate lua acel atribut. Astfel, un

atribut este de tip numeric dacă valorile sale sunt numerice, alfanumeric dacă valorile sale

sunt şiruri de caractere etc.

În general, un atribut are valori elementare, dar pot exista şi situaţii de atribute

compuse (formate din concatenarea mai multor atribute).

Pot exista atribute ce identifică în mod unic o entitate, ele numindu-se atribute cheie

sau pot exista atribute ce nu identifică unic o entitate şi se numesc atribute non-cheie.

Identificatorul unei entităţi este atributul (sau grupul de atribute) a cărui realizare

(valoare) caracterizează în mod unic o realizare a entităţii. În reprezentarea grafică, de regulă,

identificatorul se subliniază cu o linie continuă.

O corespondenţă sau asociere reprezintă o legătură logică între două sau mai multe

realizări de entităţi.

Mulţimea entităţilor care participă la o asociere formează colecţia acesteia. Numărul

acestora dă gradul sau dimensiunea asocierii.

Realitatea, de orice natură, este reflectată prin informaţii despre modul de desfăşurare a

fenomenelor şi proceselor şi prin date.

Informaţia este un mesaj care are caracter de noutate, altfel spus care înlătură o

nedeterminare (necunoaştere).

Data este un model de reprezentare a informaţiei, accesibil unui anumit procesor (om,

program, calculator). Cu acest model se operează pentru a obţine noi informaţii despre

fenomenele şi procesele lumii reale.

Data se exprimă printr-o suită de caractere care se referă la conţinutul informaţiei şi

care sunt consemnate pe un suport de date.

O dată care este indivizibilă în raport cu informaţia pe care o reprezintă, dar şi în raport

cu procesorul care o prelucrează se numeşte dată elementară sau scalară. Mai multe date

elementare formează o dată compusă.

Informaţiile se obţin în urma prelucrării datelor.

Data scalară poate fi privită din punct de vedere al reprezentării informaţiei la două nivele:

logic (al factorului uman) şi fizic (al calculatorului).

Din punct de vedere logic, o dată se defineşte prin: identificator, atribut şi valoare.

Identificatorul este un nume (simbol) care se asociază datei pentru a o distinge de alte date

şi a o putea referi în procesele de prelucrare.

Valorile datei se pot preciza prin enumerare sau printr-o proprietate comună. Ele pot fi

numere (întregi, reale), şiruri de caractere etc. Dacă pe tot parcursul procesului de prelucrare data

păstrează aceeaşi valoare, atunci este numită dată constantă sau constantă. În caz contrar, se

numeşte dată variabilă.

Atributele precizează proprietăţi ale datei şi determină modul în care ea va fi tratată în

procesul de prelucrare. Dintre atributele care se pot asocia unei date, cel mai important este

atributul de tip. În acest sens se disting date de tip întreg, real, logic, complex etc. În afara

atributului de tip ce defineşte apartenenţa datei la o anumită clasă de date, unei date i se pot asocia

şi alte atribute: precizia reprezentării interne, cadrarea valorilor în zona afectată, modul de alocare

a memoriei pe parcursul prelucrării (static, dinamic), valoarea iniţială etc.

Exemplu: cantitate (identificator), număr real şi pozitiv (atribut), 500 (valoare).

Din punct de vedere fizic, unei date îi corespunde o zonă de memorie de o anumită

mărime, situată la o adresă absolută, în care sunt memorate valorile acesteia.

Cunoştinţele reprezintă informaţii simple sau agregate, pe care la dobândim de-a lungul

timpului, relativ la: obiecte, fenomene sau procese din lumea reală. În ultimul timp se

vorbeşte tot mai mult de organizarea acestora în baze de cunoştinţe.