Thiết kế và quản trị cơ sở dữ liệu 1

ĐỖ QUANG VINH - HUC ĐỖ QUANG VINH - HUC 1 1 LÝ THUYẾT LÝ THUYẾT HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU HỆ QUẢN TRỊ CƠ SỞ DỮ LIỆU TS. ĐỖ QUANG VINH TS. ĐỖ QUANG VINH Email: Email: dqvinh@live.com dqvinh@live.com Hà Nội - 2008 Hà Nội - 2008 ĐỖ QUANG VINH - HUC 2  KHÁI NIỆM DỮ LIỆU –THÔNG TIN – TRI THỨC KHÁI NIỆM DỮ LIỆU –THÔNG TIN – TRI THỨC  Dữ liệu Dữ liệu (Data) là vật liệu thô để tạo ra thông tin, còn thông tin là dữ (Data) là vật liệu thô để tạo ra thông tin, còn thông tin là dữ liệu đã được thu thập và xử lý chuyển thành dạng có nghĩa. Nói liệu đã được thu thập và xử lý chuyển thành dạng có nghĩa. Nói cách khác dữ liệu là nguồn gốc, là vật mang thông tin, là vật liệu cách khác dữ liệu là nguồn gốc, là vật mang thông tin, là vật liệu sản xuất ra thông tin. sản xuất ra thông tin.  Dữ liệu có thể là: Dữ liệu có thể là: - Tín hiệu vật lý (physical signal): tín hiệu điện, tín hiệu sóng điện - Tín hiệu vật lý (physical signal): tín hiệu điện, tín hiệu sóng điện từ, tín hiệu ánh sáng, tín hiệu âm thanh, nhiệt độ, áp suất, từ, tín hiệu ánh sáng, tín hiệu âm thanh, nhiệt độ, áp suất, - Các số liệu (number) là dữ liệu bằng số mà ta đã quen với tên gọi - Các số liệu (number) là dữ liệu bằng số mà ta đã quen với tên gọi số liệu. Đó là các số liệu trong các biểu bảng tính toán, thống kê, tài số liệu. Đó là các số liệu trong các biểu bảng tính toán, thống kê, tài chính chính - Các ký hiệu (symbol) như các chữ viết (character) và các ký hiệu - Các ký hiệu (symbol) như các chữ viết (character) và các ký hiệu khắc trên tre, nứa, đá, trên bia, trên vách núi của người xưa. khắc trên tre, nứa, đá, trên bia, trên vách núi của người xưa. ĐỖ QUANG VINH - HUC 3 - Văn bản, chữ viết (text, character): sách báo, truyện, - Văn bản, chữ viết (text, character): sách báo, truyện, thông báo, thông tư, công văn thông báo, thông tư, công văn - Âm thanh(sound): tiếng nói, âm nhạc, tiềng ồn - Âm thanh(sound): tiếng nói, âm nhạc, tiềng ồn - Hình ảnh (image): phim ảnh, tivi, camera, tranh vẽ - Hình ảnh (image): phim ảnh, tivi, camera, tranh vẽ - Đồ họa (graphic) - Đồ họa (graphic)  Thông tin Thông tin (INFORMATION) là một khái niệm trừu tượng (INFORMATION) là một khái niệm trừu tượng mô tả tất cả những gì đem lại hiểu biết, nhận thức cho con mô tả tất cả những gì đem lại hiểu biết, nhận thức cho con người về đối tượng mình quan tâm người về đối tượng mình quan tâm - Thông tin tồn tại khách quan. Thông tin có thể tạo ra, - Thông tin tồn tại khách quan. Thông tin có thể tạo ra, phát sinh, truyền đi, lưu trữ, chọn lọc. Thông tin cũng có phát sinh, truyền đi, lưu trữ, chọn lọc. Thông tin cũng có thể bị méo mó, sai lệch do nhiễu hay do người xuyên tạc thể bị méo mó, sai lệch do nhiễu hay do người xuyên tạc  Tri thức Tri thức (Knowledge) bao gồm các sự kiện và luật dẫn, là (Knowledge) bao gồm các sự kiện và luật dẫn, là một dạng đặc biệt của dữ liệu một dạng đặc biệt của dữ liệu ĐỖ QUANG VINH - HUC 4 Hình - Sơ đồ phân chia dữ liệu Hình - Sơ đồ phân chia dữ liệu Dữ liệu Dữ liệu dạng số Dữ liệu dạng phi số Tri thức Số nguyên Số thực Văn bản Hình ảnh Âm thanh Sự kiện Luật dẫn ĐỖ QUANG VINH - HUC 5 THÁP THÔNG TIN Mức độ xử lý thông tin TRI THỨC ĐÃ ĐƯỢC TRẢI NGHIỆM (WISDOM) TRI THỨC THÔNG TIN DỮ LIỆU ĐỖ QUANG VINH - HUC 6  Phân loại tri thức Phân loại tri thức Khả năng chuyển giao tri thức Khả năng chuyển giao tri thức (transferability of knowledge) (transferability of knowledge)  Tri thức hiện Tri thức hiện (explicit knowledge) (explicit knowledge) - Tri thức về sự vật:(know-what) - Tri thức về sự vật:(know-what) - Tri thức về nguyên nhân hay tri thức giải thích:(know-why) - Tri thức về nguyên nhân hay tri thức giải thích:(know-why)  Tri thức ẩn Tri thức ẩn (tacit knowledge) (tacit knowledge) - Tri thức về cách làm(know-how) - Tri thức về cách làm(know-how) - Tri thức về người biết (know-who) - Tri thức về người biết (know-who) ĐỖ QUANG VINH - HUC 7  Tri thức hiện Tri thức hiện mô tả bằng văn bản, hình vẽ, âm thanh, có thể truyền bá mô tả bằng văn bản, hình vẽ, âm thanh, có thể truyền bá nhanh chóng nhanh chóng  Tri thức ẩn Tri thức ẩn - phong phú, đa dạng; chỉ có thể diễn tả trực tiếp bằng - phong phú, đa dạng; chỉ có thể diễn tả trực tiếp bằng hành động và thao tác của chính người sở hữu nó, ví dụ hành động và thao tác của chính người sở hữu nó, ví dụ như các nghệ nhân, các thợ có tay nghề cao v.v. . . như các nghệ nhân, các thợ có tay nghề cao v.v. . . - tồn tại trong bộ não của chủ nhân, không thể truyền đi xa - tồn tại trong bộ não của chủ nhân, không thể truyền đi xa được, chỉ có thể truyền cho người đến học bằng kiểu bắt được, chỉ có thể truyền cho người đến học bằng kiểu bắt chước hoặc "cầm tay chỉ việc” chước hoặc "cầm tay chỉ việc” ĐỖ QUANG VINH - HUC 8 TRI THỨC HIỆN TRI THỨC HIỆN  Tiếp cận lý thuyết Tiếp cận lý thuyết  Cách giải quyết vấn đề Cách giải quyết vấn đề  Tài liệu Tài liệu  Cơ sở dữ liệu Cơ sở dữ liệu  Cơ sở tri thức Cơ sở tri thức TRI THỨC ẨN TRI THỨC ẨN  Nhận thức Nhận thức  Niềm tin Niềm tin  Quan niệm Quan niệm  Trực giác Trực giác  Mô hình Mô hình  Kỹ thuật Kỹ thuật  Ngón nghề (craft) Ngón nghề (craft)  Bí quyết (know-how) Bí quyết (know-how) SO SÁNH 2 LOẠI TRI THỨC SO SÁNH 2 LOẠI TRI THỨC ĐỖ QUANG VINH - HUC 9 R.R Nelson R.R Nelson và và P.Romer P.Romer (1996) (1996)  Phần cứng Phần cứng (hardware): Tất cả các vật thể vật chất không (hardware): Tất cả các vật thể vật chất không phải con người phải con người  Phần mềm Phần mềm (software): (software): Kiến thức được điển chế hoá Kiến thức được điển chế hoá (codified) và lưu trữ bên ngoài não người. (codified) và lưu trữ bên ngoài não người.  Phần ướt Phần ướt (wetware): (wetware): Tri Tri thức lưu trữ trong “máy tính thức lưu trữ trong “máy tính ướt” của não người, gồm niềm tin, kỹ năng, tài năng, ý ướt” của não người, gồm niềm tin, kỹ năng, tài năng, ý chí chí ĐỖ QUANG VINH - HUC 10  Hệ thống các tệp tin cổ điển Hệ thống các tệp tin cổ điển (File System) (File System)  Ưu điểm Ưu điểm – Việc xây dựng hệ thống tệp tin riêng lẻ tại từng đơn vị quản lý tốn ít thời Việc xây dựng hệ thống tệp tin riêng lẻ tại từng đơn vị quản lý tốn ít thời gian bởi khối lượng dữ liệu cần quản lý và khai thác là nhỏ, không đòi hỏi gian bởi khối lượng dữ liệu cần quản lý và khai thác là nhỏ, không đòi hỏi đầu tư cơ sở vật chất và công sức nhiều đầu tư cơ sở vật chất và công sức nhiều   triển khai ứng dụng nhanh triển khai ứng dụng nhanh – Thông tin được khai thác chỉ phục vụ cho mục đích hẹp nên khả năng đáp Thông tin được khai thác chỉ phục vụ cho mục đích hẹp nên khả năng đáp ứng nhanh, kịp thời ứng nhanh, kịp thời Nhược điểm Nhược điểm – Do thông tin được tổ chức ở mỗi nơi khác nhau và phần mềm công cụ để Do thông tin được tổ chức ở mỗi nơi khác nhau và phần mềm công cụ để triển khai rất khác nhau nên sự phối hợp tổ chức và khai thác là khó khăn. triển khai rất khác nhau nên sự phối hợp tổ chức và khai thác là khó khăn. Cùng một dữ liệu được nhập vào tại nhiều nơi khác nhau gây ra lãng phí Cùng một dữ liệu được nhập vào tại nhiều nơi khác nhau gây ra lãng phí công sức và không gian lưu trữ trên vật tải. Sự trùng lặp dữ liệu công sức và không gian lưu trữ trên vật tải. Sự trùng lặp dữ liệu   tình tình trạng không nhất quán dữ liệu. Dữ liệu được tổ chức ở nhiều nơi nên việc trạng không nhất quán dữ liệu. Dữ liệu được tổ chức ở nhiều nơi nên việc cập nhật làm mất tính nhất quán dữ liệu cập nhật làm mất tính nhất quán dữ liệu – Do hệ thống được tổ chức thành các hệ thống tệp riêng lẻ nên thiếu chia Do hệ thống được tổ chức thành các hệ thống tệp riêng lẻ nên thiếu chia sẻ thông tin. Việc kết nối các hệ thống hay việc nâng cấp ứng dụng là rất sẻ thông tin. Việc kết nối các hệ thống hay việc nâng cấp ứng dụng là rất khó khăn khó khăn   Xây dựng một hệ thống thông tin đảm bảo được tính nhất quán dữ liệu, Xây dựng một hệ thống thông tin đảm bảo được tính nhất quán dữ liệu, không trùng lặp dữ liệu, đáp ứng được nhu cầu khai thác đồng thời là thực không trùng lặp dữ liệu, đáp ứng được nhu cầu khai thác đồng thời là thực sự cần thiết sự cần thiết [...]... bệnh viện, cơ quan nhà nước ĐỖ QUANG VINH - HUC 11 Chương trình ứng dụng 1 CƠ SỞ DỮ LIỆU HỢP NHẤT Chương trình ứng dụng 2 Chương trình ứng dụng n Các hệ thống chương trình ứng dụng khai thác cơ sở dữ liệu Người sử dụng NSD khai thác cơ sở dữ liệu Hình 1- Sơ đồ tổng quát về một hệ cơ sở dữ liệu ĐỖ QUANG VINH - HUC 12 Dữ liệu tác nghiệp là các dữ liệu về hoạt động của xí nghiệp được lưu lại Dữ liệu tác... của một hệ cơ sở dữ liệu ĐỖ QUANG VINH - HUC 23  Mô hình dữ liệu là sự trừu tượng hóa môi trường thực, là sự biểu diễn dữ liệu ở mức quan niệm  4 mô hình dữ liệu phổ biến:  mô hình dữ liệu mạng  mô hình dữ liệu phân cấp  mô hình dữ liệu quan hệ  mô hình dữ liệu thực thể - quan hệ  Mô hình dữ liệu quan hệ Mô hình dữ liệu quan hệ (Relational Data Model) do E.F.Codd đề xuất Nền tảng cơ bản của... Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS  Định nghĩa cơ sở dữ liệu •  Định nghĩa: Cơ sở dữ liệu CSDL là một bộ sưu tập những dữ liệu tác nghiệp được lưu trữ lại và được các hệ ứng dụng của một “xí nghiệp” cụ thể nào đó sử dụng (C.J.Date [1] ) “Xí nghiệp” chỉ là một thuật ngữ chung tiện lợi để chỉ những hoạt động thương mại, khoa... liệu khi có sự cố ĐỖ QUANG VINH - HUC 14  ĐỐI TƯỢNG SỬ DỤNG CSDL  Người sử dụng (NSD) CSDL không chuyên về lĩnh vực tin học và CSDL  Chuyên viên tin học  Người quản trị CSDL ĐỖ QUANG VINH - HUC 15  Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS - Ngôn ngữ giao tiếp giữa NSD và CSDL: • Ngôn  ngữ  định  nghĩa  dữ liệu DDL (Data Definition Language) • Ngôn  ngữ  thao  tác  dữ liệu DML (Data Manipulation Language)... Language) • Ngôn ngữ điều khiển dữ liệu DCL (Data Control Language) • Từ điển dữ liệu (Data Dictionary) ĐỖ QUANG VINH - HUC 16 - Có biện pháp bảo mật tốt khi có yêu cầu bảo mật - Cơ chế giải quyết vấn đề tranh chấp dữ liệu - Có cơ chế sao lưu và phục hồi dữ liệu - Giao diện tốt, dễ sử dụng, dễ hiểu cho những NSD - Bảo đảm tính độc lập giữa dữ liệu và chương trình ĐỖ QUANG VINH - HUC 17 Chương trình khai báo... điểm nổi bật: 3 1 Giảm sự trùng lặp thông tin xuống mức thấp nhất và do đó bảo đảm được tính nhất quán và toàn vẹn dữ liệu 2 Đảm bảo dữ liệu có thể được truy xuất theo nhiều cách khác nhau 3 Khả năng chia sẻ thông tin cho nhiều NSD và nhiều ứng dụng khác nhau • 4 bài toán: 1 Tính chủ quyền của dữ liệu 2 Tính bảo mật và quyền khai thác thông tin của NSD 3 Tranh chấp dữ liệu 4 Đảm bảo dữ liệu khi có sự... Dữ liệu về sinh viên + Dữ liệu về kế hoạch đào tạo + Dữ liệu về sản phẩm + Dữ liệu về các tài khoản + Dữ liệu về người bệnh • Đặc trưng: 3 1 CSDL phải là một tập hợp các thông tin mang tính hệ thống chứ không phải là các thông tin rời rạc, không có mối quan hệ với nhau 2 Thông tin phải có cấu trúc 3 Tập hợp thông tin phải có khả năng đáp ứng các nhu cầu khai thác của nhiều NSD một cách đồng thời 13 ... đối với từng loại dữ liệu  Những người làm việc với CSDL là người quản trị CSDL, NSD chuyên môn ĐỖ QUANG VINH - HUC 20 b Mức quan niệm  CSDL cần phải lưu trữ bao nhiêu loại dữ liệu? đó là những dữ liệu gì? Mối quan hệ giữa các loại dữ liệu này như thế nào?  Từ thế giới thực các chuyên viên tin học qua quá trình khảo sát và phân tích, cùng với những người sẽ đảm nhận vai trò quản trị CSDL, sẽ xác định... trưng bởi một tên gọi, kiểu giá trị và miền giá trị - Mỗi thuộc tính có thể chỉ chọn lấy những giá trị trong một tập hợp con của kiểu dữ liệu Tập hợp các giá trị mà một thuộc tính A có thể nhận được gọi là miền giá trị (domain) của thuộc tính A và được ký hiệu là DOM(A) - Ví dụ: Sinh viên đang theo học tại trường đại học HUC thì tuổi nhiều nhất là 60 và tuổi ít nhất là 18 ĐỖ QUANG VINH - HUC 26 • QUAN... tích Đề các miền giá trị của các thuộc tính và thỏa mãn tân từ đã cho của quan hệ: q=(a1, a2, , an) (DOM(A1) x (DOM(A2) x x DOM(An)) ĐỖ QUANG VINH - HUC 29 - Ví dụ: 4 bộ giá trị dựa trên các thuộc tính của quan hệ SINH_VIÊN: q1 = (TV38A0 01, Nguyễn Duy Nghĩa, 27/03 /19 88, Bắc Kạn, TV38A) q2 = (PHXBP24A005, Vũ Bích Nga, 26/08 /19 88, Lạng Sơn, PHXBP24A) q3 = (QLVH8B 014 , Đỗ Xuân Sơn, 30/04 /19 89, Khánh Hòa, . thời là thực sự cần thiết sự cần thiết ĐỖ QUANG VINH - HUC 11  Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS  Định nghĩa cơ sở dữ liệu Định nghĩa cơ sở dữ liệu •   Định nghĩa Định.  Người quản trị CSDL Người quản trị CSDL ĐỖ QUANG VINH - HUC 16  Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS Hệ quản trị cơ sở dữ liệu DBMS - Ngôn ngữ giao tiếp giữa NSD và CSDL Ngôn ngữ giao tiếp giữa NSD và. gồm: + Dữ liệu về sinh viên + Dữ liệu về sinh viên + Dữ liệu về kế hoạch đào tạo + Dữ liệu về kế hoạch đào tạo + Dữ liệu về sản phẩm + Dữ liệu về sản phẩm + Dữ liệu về các tài khoản + Dữ liệu về