Informa ční systémy

1. Informační systémy

2. Tomáš Vaníček Stavební fakulta ČVUT B407 vanicek@fsv.cvut.cz

3. Pojem informační systém • Data • Informace • Znalosti • (Moudrost)

4. Pojem informační systém • Data • Informace • Znalosti • (Moudrost) Informační systém Znalostní systém

5. Databázový systém • Jeden ze způsobů, jak realizovat informační systém Data Uživatelské rozhraní DBMS/ SŘBD Aplikační pg

6. Modely bází dat • Síťový model • Hierarchický model • Realční model • Objektový model • Objektově relační model

7. Relační model databáze • Kartézský součin množin A1,A2,…,An je množina všech uspořádaných n-tic (a1,a2….an), kde ai je z množiny Ai • Relace mezi množinami A1,A2,…,An je libovolná podmnožina kartézského součinu těchto množin • Množiny A1,A2,…,An nazýváme množinami atributů

8. Relační model databáze • Příslušnost konkrétní n-tice v relaci chápeme jako zápis existence konkrétního invidua s příslušnými vlastnostmi • Jednotlivé prvky relace zapisujeme jako záznamy do řádků tabulky • Jednotlivé množiny atributů do sloupců relační tabulky

9. Relační tabulka

10. Normální formy • 1. normální forma • 2. normální forma • 3. normální forma • …

11. 1. Normální forma • Každý atribut relační tabulky je atomický (nedělitelný)

12. Je tabulka v 1.NF?

13. Tabulka je v 1.NF

14. 2. Normální forma • V tabulce existuje atribut Ak tokový, že hodnoty všech ostatních atributů Ai pro i≠k jsou funčně závislé na hodnotách atributu Ai. • Hodnota atributu Ai jednoznačně identifikuje popisovaný objekt • Atribut Ai nazýváme primární klíč • Pokud primární klíč v tabulce přirozeně neexistuje, můžeme ho do tabulky uměle doplnit (ID)

15. Je tabulka v 2.NF ?

16. Je tabulka v 2.NF ? Není, je třeba doplnit ID

17. Teď už tabulka v 2.NF je

18. 3. Normální forma • V databázi (soustavě tabulek) neexituje atribut Ak, jehož hodnoty by se daly funkčně odvodit z hodnot ostatních atributů. • V databázi neexistují redundantní data. • Redundantní data způsobí zvýšení objemu dat a tím pádem zvýšení nákladů pro manipulaci s databází • Existence redundance dát též může způsobit narušení identity (nerozpornosti) databáze. • Redundance dat nemusí být vždy škodlivá, občas se naopak do databáze umělě zavádí.

19. Tabulka není ve 3.NF

20. Pro odstranění redundance je třeba vytvořit nové tabulky

21. A upravit původní tabulku

22. E-R diagram • Entity – Relation diagram, diagram entit a vztahů mezi nimi • Entity – objekty, které chci v databázi popisovat, mohou nabývat různých hodnot, mít instance • Relace (vztahy) – závislosti mezi entitami • Nezaměňovat s pojmem relace jako podmnožina kartézského součinu množin popisovaná relační tabulkou

23. Kardinalita relace • 1:1 • 1:n (jedna ku libovolnému počtu) • Například vztah obec leží v okrese • m:n (libovolný počet ku libovolnému počtu) • Například vztah student si zapsal předmět • Mohou existovat i jiné kardinality, například • 2:n vztah fotbalové mužstvo a zápas fotbalové ligy

24. ER diagram OSOBY OBCE OKRESY

25. Jak realizovat vztahy z ER diagramu • 1:1 • odkazem pomocí klíče jedné tabulky umístěného do navazující tabulky (cizí klíč) • Často lze vyřešit prostým spojením tabulek • 1:n • odkazem pomocí klíče tabulky na straně 1 do tabulky na straně n (cizí klíč) • m:n • Nelze prostředky relačních databází realizovat, je třeba rozložit na dvě relace typu 1:n

26. ER diagram STUDENTI PREDMETY

27. ER diagram STUDENTI ZAPISY PREDMETY

28. Příklad Navrhneme databázi popisující zápasy českých fotbalových soutěží, jednotlivé registrované hráče, účast hráčů v zápasech a počet vstřelených gólů. Hráč může být během jedné sezóny registrován ve více klubech a to i v různých soutěžích

29. Entity?

30. Entity SOUTEZ HRAC KLUB ZAPAS

31. Relace ? SOUTEZ HRAC KLUB ZAPAS

32. Relace SOUTEZ HRAC Hráč je registrován v klubu m:n KLUB Klub hraje soutěž 1:n Kluby hrály zápas 2:n ZAPAS Hráč hrál zápas m:n

33. Relaci 1:n mezi klubem a soutěží můžeme realizovat pomocí cizího klíče (identifikátor soutěže umístit do tabulky klubů) SOUTEZ HRAC Hráč je registrován v klubu m:n KLUB Kluby hrály zápas 2:n ZAPAS Hráč hrál zápas m:n

34. Relace typu m:n realizujeme pomocí vazebních tabulek REGISTRACE SOUTEZ HRAC KLUB Kluby hrály zápas 2:n ZAPAS ÚČAST

35. Relace typu 2:n realizujeme pomocí dvou relací 1:n (domácí, hosté) REGISTRACE SOUTEZ HRAC KLUB ZAPAS ÚČAST

36. Návrh atributů tabulek • HRAC • Registrační číslo • Jméno • Příjmení • Věk • ...

37. Návrh atributů tabulek • SOUTĚŽ • Identifikátor • Název • KLUB • Identifikátor • Název • Město • Identifikátor soutěže (cizí klíč)

38. Návrh atributů tabulek • ZÁPAS • Identifikátor • Identifikátor klubu domácích (cizí klíč) • Identifikátor klubu hostů (cizí klíč) • výsledek • REGISTRACE • Identifikátor • Identifikátor hráče (cizí klíč) • Identifikátor klubu (cizí klíč) • Časová platnost

39. Návrh atributů tabulek • ÚĆAST • Identifikátor • Identifikátor hráče (cizí klíč) • Identifikátor zápasu (cizí klíč) • Počet gólů • Hodnocení • …

40. Geografické informační systémy

41. Digitální mapy • Rastrové obrázky (například www.mapy.cz) • Vektorové obrázky • Geografické databáze

42. Vektorová geografická data Vrstva (hladina, coverage, layer)

43. Typy geografických dat • Data polohová • Data popisná • Data topologická • Metadata

44. Geometrické typy objektů • Body • Linie (lomené čáry) • Plochy (polygony) • (3D tělesa) • …

45. Měřítko mapy • Měřítko analogové mapy • Měřítko digitální mapy

46. Manipulace s geografickými daty • Získávání dat • Ukládání dat • Zobrazování dat • Analýzy dat

47. Získávání dat • Přímé geodetické měření • GPS • Dálkový průzkum Země • Laserové skenování

48. Typy GIS programů • DeskTop GIS • GIS server • Analytické nadstavby GIS • Prohlížečka dat • Internetový mapový server • Samostatné GIS programy • Rozšíření obecných RDBMS • Rozšíření obecných CAD systémů

49. Geografická analýza – příklady atributových dotazů • Jaká je rozlohou největší obec ve Středočeském kraji? • Kolik obcí v bývalých moravských krajích (KRAJ1960 3700 a 3800) má v názvu slovo Český/Česká/České? • V kolika obcích v ČR vzrostl počet obyvatel mezi roky 1991 a 2002 o více než 60%?

50. Geoprocesing • Metrické operace • Obalová zóna (buffer) • Množinové operace • Sjednocení • Průnik • Rozdíl