 |
Пример проектирования базы данных
|
|
|
|
Пусть требуется создать базу данных для хранения сведений о результатах сдачи экзаменов каждым студентом одного факультета за весь период обучения.
Назовем базу данных СТУДЕНТ.
1. Отбор атрибутов, сведения о которых должны храниться в БД
В соответствии с заданием, в БД должны храниться следующие сведения о студентах:
- номер зачетной книжки;
- фамилия, имя, отчество;
- дата рождения;
- пол;
- шифр специальности;
- название специальности;
- курс;
- номер семестра;
- название дисциплины;
- название кафедры;
- число учебных часов по дисциплине;
- оценка;
- дата сдачи экзамена.
2. Выбор системы управления базами данных (СУБД)
В последнее время широкое распространение приобрели СУБД Access, входящая в состав Microsoft office и СУБД Base, входящая в пакет программ OpenOffice. org. Обе СУБД реализуют реляционную модель данных и алгоритм создания базы данных с использования обеих СУБД практически одинаков. Имеются небольшие, непринципиальные отличия в командах. (Подробнее о командах Access и Base см.в «Методических указаниях к выполнению лабораторных работ с СУБД»).
Выбираем СУБД Access.
3. Проектирование схемы БД (разработка информационно-логической модели)
Согласно п. 1, в БД нужно хранить 15 атрибутов. Свести их в двумерную таблицу невозможно – будут повторяться записи об одном и том же студенте для разных курсов и дисциплин. Необходимо разбить атрибуты на несколько таблиц (рис. 10).
Первая таблица БД Студент имеет ключ Номер и связывается со второй таблицей Ведомость по этому ключу. Тип связей этих таблиц 1:М или (1:¥), так как каждый студент сдает много экзаменов. Таблица Ведомость имеет два ключа (составной ключ). Ключ Номер используется для связи с таблицей Студент, а ключ Дисциплина – для связи с таблицей Учебный план. Таблица Учебный пла н имеет ключ Дисциплина. Тип связей таблицы Ведомость и Учебный план 1:1.
|
|
|
Такое распределение всех атрибутов БД по трем таблицам обеспечивает отсутствие повторяющихся записей о каждом студенте, а наличие связей этих таблиц по ключам обеспечивает возможность обращения сразу ко всем таблицам.
4. Создание схем таблиц БД для машинных носителей (разработка логической структуры БД)
Первый этап создания базы данных в СУБД Access или Base заключается в описании структуры каждой таблицы. Следует указать имена всех полей, тип хранящейся в них информации, размер поля. Для дробных чисел нужно также установить точность (количество знаков после запятой), для данных типа Дата/Время – формат (например, краткий – 20.10.08, полный – 20 октября 2008 г.).
Опишем схему (структуру) таблиц СТУДЕНТ (табл. 17), ВЕДОМОСТЬ (табл. 18) и УЧЕБНЫЙ ПЛАН (табл. 19).
| СТУДЕНТ | ВЕДОМОСТЬ | ||
| Номер | 1 М | Номер | |
| Фамилия | 
 1
| Дисциплина | |
| Имя | Семестр | ||
| Отчество | Оценка | ||
| Дата рождения | Дата сдачи | ||
| Пол | |||
| Специальность | |||
| Шифр специальности | |||
| Учебный план | |||
 Дисциплина
| |||
| Курс | |||
| Число учебных часов | |||
| Кафедра | |||
Рис. 10
СТУДЕНТ Таблица 17
| Ключ | Имя поля | Тип информации | Размер | Формат |
| B | Номер | Числовой | Длинное целое | - |
| Фамилия | Текстовый | - | ||
| Имя | Текстовый | - | ||
| Отчество | Текстовый | - | ||
| Дата рождения | Числовой | Целое | ||
| Пол | Текстовый | - | ||
| Специальность | Текстовый | - | ||
| Шифр специальности | Текстовый | - |
ВЕДОМОСТЬ Таблица 18
| Ключ | Имя поля | Тип информации | Размер | Формат |
| B | Номер | Числовой | Длинное целое | - |
| B | Дисциплина | Текстовый | - | |
| Семестр | Текстовый | - | ||
| Оценка | Текстовый | - | ||
| Дата сдачи | Дата/Время | - | Краткий |
|
|
|
УЧЕБНЫЙ ПЛАН Таблица 19
| Ключ | Имя поля | Тип информации | Размер | Формат |
| B | Дисциплина | Текстовый | - | |
| Курс | Числовой | Целое | - | |
| Число учебных часов | Числовой | Целое | - | |
| Кафедра | Текстовый | - |
Для создания структуры каждой таблицы в окне БД (рис. 11) следует щелкнуть по кнопке Создать. В окне С оздание БД выбрать Конструктор и в окне Конструктора (рис. 12) ввести имена полей и их характеристики.
 |
Рис. 11
5. Заполнение таблиц БД данными
После того как создана и сохранена в СУБД структура каждой таблицы, необходимо заполнить эти таблицы данными. Произведем заполнение данными таблицы СТУДЕНТ (табл. 20), ВЕДОМОСТЬ (табл. 21) и УЧЕБНЫЙ ПЛАН (табл. 22).
Обратите внимание! Ключевые записи во всех таблицах должно быть одинаковыми! В противном случае при объединении этих таблиц в одну БД невозможно будет организовать к ней запросы.
 |
Рис. 12
СТУДЕНТ Таблица 20
| Номер | Фамилия | Имя | Отчество | Дата рож-дения | Пол | Специаль-ность | Шифр специаль-ности |
| Егорова | Анна | Ивановна | ж | Системо-техника | |||
| Смирнова | Ольга | Павловна | ж | Менедж-мент | |||
| Соболев | Александр | Петрович | м | Сварка | |||
| Иванов | Иван | Иванович | м | Экономии-ка |
ВЕДОМОСТЬ Таблица 21
| Номер | Дисциплина | Семестр | Оценка | Дата сдачи |
| Информатика | Первый | Отлично | 23.01.05 | |
| Высшая математика | Второй | Хорошо | 08.06.05 | |
| Физика | Первый | Неудовл. | 25.01.06 | |
| Философия | Второй | Удовл. | 19.05.07 |
УЧЕБНЫЙ ПЛАН Таблица 22
| Дисциплина | Курс | Число учебных часов | Кафедра |
| Информатика | информатики | ||
| Математика | математики | ||
| Физика | физики | ||
| Философия | истории и философии |
6. Создание схемы базы данных
После выполнения команды Сервис-Схема Данных открываются окно Схема данных и Добавление таблицы (рис. 13).
 |
Рис. 13
После щелчка по имени соответствующей таблицы, а затем по кнопке Добавить изображение таблицы появляется в окне схемы данных.
|
|
|
Чтобы установить связи таблиц между собой, нужно поставить указатель мыши на ключ одной таблицы и при нажатой левой клавиши мыши перенести ее указатель на ключ другой таблицы (рис. 14).
 |
Рис. 14
После установления связей между таблицами можно создавать запросы, формы, отчеты сразу для всех таблиц БД.
7. Формирование запросов
Для разработанной БД можно организовать различные запросы:
- Студенты конкретной специальности (например, менеджмент);
- Студенты, имеющие оценки выше, ниже или равную указанной;
- Список студентов, родившихся до 1990 г. и так далее.
Для создания запросов в Access следует:
· В окне БД выбрать вкладку Запрос, щелкнуть по кнопке Создать.
· В диалоговом окне Создание запроса выбрать режим Простой запрос, щелкнуть по кнопке Ок. (Появится окно Запрос-выборка).
· Выделить Мастер запросов, щелкнуть по Ок.
· С помощью Мастера отобрать из трех связанных по ключам таблиц нужную информацию. Появится таблица Запрос.
Для формирования условий запроса нужно выполнить команды Запрос – Конструктор и войти в режим Конструктор запросов (рис.15)
 |
Рис. 15
В окне Конструктор запросов в строке Условие отбора в нужном столбце ввести условие отбора (например, в столбце “Пол” ввести “М”) и щелкнуть по пиктограмме! (выполнить). Появится таблица, включающая только список студентов – мужчин (рис. 16).
 |
Рис. 16
КОНТРОЛЬНЫЙ ЛИСТ
для студентов всех специальностей, кроме 080502, 080506, 080507 и 080105
Вариант 1
(выполняют студенты, шифр у которых заканчивается цифрами 1, 4 и 8)
Фамилия И.О.___________________________ Шифр____________________
Группа_________________________________ Специальность____________
1. Построить дерево решений для экспертной системы оценки знаний студента
по одной из дисциплин со следующими правилами вывода:
Если студент набрал меньше 240 баллов, оценка «неудовлетворительно».
Если сумма баллов в пределах 240-290 – оценка «удовлетворительно».
При сумме баллов в диапазоне 290-330 - оценка «хорошо».
При сумме баллов больше 330 – оценка «отлично».
|
|
|
2. Разработайте математическую модель для решения следующей оптимизационной задачи.
Фирма производит и продает столы и шкафы из древесины хвойных и лиственных пород. Расход древесины на каждое изделие задан в таблице:
| Изделие | Расход древесины, м3 | Цена изделия, тыс.руб | |
| хвойные | лиственные | ||
| Стол | 0,15 | 0,2 | 0,8 |
| Шкаф | 0,3 | 0,1 | 1,5 |
| Запасы древесины, м3 |
Определите оптимальное количество изделий, которое обеспечит фирме максимальный доход.
(модель запишите на обороте)
Вариант 1
3. Что такое система управления базами данных (СУБД)?
А. Поименованная совокупность данных, отображающая состояние объектов и их отношений в рассматриваемой предметной области.
В. Комплекс программных и языковых средств, предназначенных для сохранения и обработки информации.
С. Элементы предметной области.
D. Совокупность технических средств, позволяющих хранить информацию.
________________________________________________________________
4. Как называется структура модели данных, при которой данные организуются в виде двумерной таблицы?
А. Сетевая В. Иерархическая С. Реляционная
___________________________________________________________________
5. Представлена таблица базы данных «Кадры». Произведена сортировка в порядке возрастания по году рождения. Укажите порядковый номер записи для Василюка.
А. 1
В. 2
С. 6
D. 7
Ответ:________
6. Какой смысл имеет слово «Атрибут» (поле) в терминологии баз данных?
A. Одно слово в таблице БД. C. Одна таблица БД.
B. Одна строка БД. D. Один столбец БД.
____________________________________________________________________
7. Определите тип поля «Адрес»
А. Текстовый. В. Числовой. С. Логический. D. Дата/Время.
____________________________________________________________________
КОНТРОЛЬНЫЙ ЛИСТ
для студентов всех специальностей, кроме 080502, 080506, 080507 и 080105
Вариант 2
(выполняют студенты, шифр у которых заканчивается цифрами 2, 5, 7 и 0)
Фамилия И.О.___________________________ Шифр____________________
Группа_________________________________ Специальность____________
1. Построить дерево решений для экспертной системы оценки знаний студента
по одной из дисциплин со следующими правилами вывода:
Если студент набрал меньше 200 баллов, оценка «неудовлетворительно».
Если сумма баллов в пределах 200-240 – оценка «удовлетворительно».
При сумме баллов в диапазоне 241-280 - оценка «хорошо».
При сумме баллов больше 280 – оценка «отлично».
2. Разработайте математическую модель для решения следующей оптимизационной задачи.
Издательский дом выпускает два журнала: «Автомеханик» и «Инструмент», которые печатаются в трех типографиях: «Алмаз-Пресс», «Карелия-Принт» и «Hansaprint». Общее количество часов, отведенное для печати и производительность печати одной тысячи экземпляров ограничены и представлены в следующей таблице:
|
|
|
| Типография | Время печати одной тысячи экземпляров | Ресурс времени, отведенный типографией, час | |
| «Автомеханик» | «Инструмент» | ||
| Алмаз-Пресс | |||
| Карелия-Принт | |||
| Hansaprint | |||
| Оптовая цена, руб./шт |
Определить план выпуска, обеспечивающий максимальную прибыль.
(модель запишите на обороте)
Вариант 2
3. Какой смысл имеет слово «Ключ» в терминологии баз данных (БД)?
A. Одинаковые столбцы в нескольких таблицах БД.
B. Одинаковые строки в нескольких таблицах БД.
C. Одинаковые слова в нескольких таблицах БД.
D. Номера строк в БД.
.
________________________________________________________________
Что такое запись?
А. Одно или несколько полей, однозначно идентифицирующих объект.
В. Совокупность логически связанных полей.
С. Элементарная единица данных, которая соответствует неделимой единице информации – реквизиту.
D. Совокупность структур данных и операций по их обработке.
___________________________________________________________________
5. Представлена таблица базы данных «Кадры».
Произведена сортировка в порядке убывания по размеру премии. Укажите порядковый номер записи для Синицына
А. 1
В. 2
С. 7
D. 6
Ответ: ___________
|
|
|
