BASI DI DATI - lettere.uniroma1.it

 GESTIONE
DELLE INFORMAZIONI
E BASI DI DATI
AVVISO
 Nei
seguenti giorni, causa aula occupata,
le lezioni non avranno luogo:
 4 Aprile
 17 Aprile
 8 Maggio
 23 Maggio
 Vacanze
di Pasqua: dal 28 Marzo al 2
Aprile compreso.
SISTEMA ORGANIZZATIVO
 MUSEO
è un esempio di sistema
organizzativo dotato di risorse concrete:
sede, proprie collezioni, propri laboratori,
ecc.; il personale è la risorsa umana, la
documentazione cartacea e grafica,
amministrativa e normativa la risorsa di
informazione che ne è il tessuto
connettivo.
SISTEMA ORGANIZZATIVO
 Ogni
istituzione, ente, ufficio o
organizzazione che esplica un’attività che
ha una finalità ed uno scopo è definibile
come un sistema organizzativo, il cui
funzionamento è reso possibile grazie
all’uso delle proprie risorse.
 Con
tale termine si intendono sia le
risorse concrete e materiali sia quelle
umane, oltre tutte le relative
informazioni.
SISTEMA INFORMATIVO
 Complesso
delle risorse e delle procedure
finalizzate alla raccolta, registrazione,
elaborazione e comunicazione delle
informazioni necessarie alla conduzione di
una istituzione.
 Sistema: insieme organizzato di elementi
che interagiscono in modo coordinato.
 Informativo: gestione delle informazioni e
del loro flusso.
SISTEMA INFORMATIVO
 Un
insieme di entità in grado di
elaborare, gestire, conservare e
comunicare delle informazioni.
 Informare
presuppone un emittente, un
ricevente, un mezzo trasmissivo, un
linguaggio comune e soprattutto dei
DATI.
SISTEMA INFORMATIVO
 Una
biblioteca gestisce la informazioni sul
materiale che conserva in particolare:
 1.
raccolta dei documenti;
 2. ordinamento e consultazione dei
documenti;
 3. gestione amministrativa della
biblioteca.
SISTEMA INFORMATICO
 Particolare
forma di un sistema
informativo che si serve di una
struttura fisica (hardware) e di
codifiche ed organizzazioni dei dati
(strutture dati, archivi/data base ,
software) nonché della necessaria
organizzazione che li supporti.
SISTEMA INFORMATICO
 Esempio:
Biblioteca digitale
 Creazione
di risorse digitali =
definizione dei metodi e degli strumenti
finalizzati al perseguimento
dell’obiettivo della ricerca archivistica
attraverso la rete.
BASI DI DATI (PERCHÉ)
 Problema:
memorizzare grandi
quantità di informazioni, in modo che
siano facilitate le operazioni di modifica
e di reperimento.
 L'archiviazione dei dati è una
procedura indispensabile per ordinare,
conservare, aggiornare e utilizzare le
nostre informazioni, soprattutto per
una grande mole di informazioni.
BASI DI DATI (COS’È)
 Base
di dati: è una collezione di dati
omogenei e strutturati, ad esempio i
dati relativi ai testi posseduti da una
biblioteca.
 Struttura: i dati di ogni testo sono
rappresentati in campi: titolo, autore,
casa editrice, ecc.
 Omogeneità: per ogni testo sono
mantenute le stesse informazioni.
BASI DI DATI
 Vantaggi:
i dati sono organizzati e strutturati in
tabelle dove possono essere elaborati;
 è possibile mettere in relazione dati
memorizzati in "tabelle”diverse;
 è possibile effettuare interrogazioni
complesse -> linguaggi di
interrogazione.

BASI DI DATI
 Svantaggi:
 complessità
di progettazione della base
di dati (esistono diverse filosofie per
costruirne, quale scegliere?);
 acquisire padronanza delle metodologie
e tecniche di progettazione e sviluppo
di una base di dati;
 occorre padronanza dei linguaggi di
interrogazione delle basi di dati.
BASI DI DATI
 Una
Base di Dati o Database (DB) è un
insieme di dati strutturati memorizzati
in maniera organizzata in modo da
facilitarne: l’inserimento,
l’aggiornamento e la ricerca.
 E’ fisicamente costituita da un insieme
di file e a seconda del modello di dati
usato: gerarchiche, a rete, relazionali.
BASI DI DATI GERARCHICHE
 Sono
organizzate a gerarchie (strutture
analoghe a quelle utilizzate per
l’organizzazione in cartelle del file
system di quasi tutti gli attuali sistemi
operativi).
 In una struttura gerarchica i dati sono
rappresentati con una struttura ad
albero: un solo padre.
BASI DI DATI A RETE
 Sono
nate come alternativa più
flessibile alle gerarchiche.
 In una struttura a rete sono presenti
più padri e più figli.
 Il modello a rete è stato superato da
quello relazionale.
BASI DI DATI RELAZIONALE
 Dati
eterogenei sono memorizzati in
tabelle tra cui è possibile definire delle
relazioni.
 Tale modello ha sostituito gli altri in
quanto ritenuto il più semplice ed
efficace perché più vicino al modo di
pensare i dati.
 Si adatta bene alla strutturazione e
classificazione dei dati.
BASI DI DATI DISTRIBUITE
 Una
base di dati distribuita è
contenuta in più computer situati in
luoghi diversi e connessi tramite una
rete, come Internet.
 L'interazione avviene secondo un
modello client/server
 Esempio: biblioteche digitali
DBMS
 Per
la realizzazione di basi di dati:
 DBMS
(Data Base Management
Systems): programmi applicativi
(software) per la gestione di grandi
collezioni condivise di dati, che
permettono di strutturare i dati e di
accedere in modo intelligente e efficace
alle informazioni.
DBMS
 Il
DBMS garantisce affidabilità e
privatezza.
 Es.
dei dati di una biblioteca: il lettore
ha diritto di lettura dei dati e di ricerca
dei dati ma non di modifica e/o
inserimento. Il bibliotecario -> deve
aggiungere/togliere libri, segnalare
prestiti: ha diritto di modificare i dati.
DBMS
 Un
DBMS è sostanzialmente uno
strato di software che si frappone fra
l’utente ed i dati veri e propri.
 Un
DBMS possiede un elevato grado di
indipendenza fra le applicazioni e la
memorizzazione fisica dei dati.
PROGETTAZIONE DI UNA BASE DI
DATI
 Problema
affrontato: voglio organizzare
le informazioni relative una certa
realtà in un DB… voglio mantenere
informazioni su quali studenti hanno
sostenuto quali esami e con quale
risultato …quindi mettere in relazione
le informazioni relative agli studenti e
quelle relative ai corsi.
PROGETTAZIONE DI UNA BASE DI
DATI
 Data
una realtà da modellare (es.
studenti e corsi) occorre capire quali
informazioni sono utili (es. “matricola”
è utile per rappresentare gli studenti)
capire come le informazioni utili sono
correlate (es. chi ha sostenuto quale
esame) sapere chi può accedere a quali
informazioni per eseguire quali azioni.
PROGETTAZIONE DI UNA BASE DI
DATI
 Avere
strumenti per operare
interrogazioni sui dati: esempio “quanti
esami ha sostenuto Rossi nel 2002? e
con quale media?
PROGETTAZIONE DI UNA BASE DI
DATI
 La
progettazione, partendo dai
requisiti della base di dati, richiede
l’esecuzione dei seguenti passi:
 1. Progettazione concettuale
 2. Progettazione logica
 3. Progettazione fisica
ANALISI DEI REQUISITI
Analisi dei requisiti: Raccolta e studio
delle funzionalità che il sistema dovrà
avere. Comporta l’interazione con gli
utenti del sistema e si conclude in una
descrizione informale dei suoi requisiti
 ANALISI dei REQUISITI produce una
descrizione informale del problema.

PROGETTAZIONE
CONCETTUALE
 Progettazione
concettuale: ha lo scopo
di rappresentare la realtà di interesse
in termini di una descrizione precisa e
completa ma indipendente dai criteri di
rappresentazione usati dal sistema
informatico scelto per gestire la base di
dati.
 La progettazione concettuale produce
uno schema concettuale (E/R) che
rappresenta i dati e le relazioni fraessi.
PROGETTAZIONE LOGICA
 Ha
lo scopo di rappresentare la realtà
di interesse in termini di una
descrizione ancora indipendente dai
dettagli fisici ma concreta, in quanto
presente nei sistemi di gestioni delle
basi di dati. Lo schema concettuale
definito nella fase precedente viene
tradotto in uno schema logico. La
progettazione logica produce uno
schema logico (descrizione di tabelle).
PROGETTAZIONE FISICA
 Lo
schema logico viene completato con
le specifica dei parametri fisici di
memorizzazione dei dati
(organizzazione dei file e degli indici).
Si definisce lo schema fisico dei dati che
dipende dal sistema di gestione di basi
di dati scelto.
 La progettazione fisica produce lo
schema fisico (effettiva memorizzazione
dei dati).
SOFTWARE DBMS
 DBMS
commerciali
 Oracle
 Informix
 IBM
DB2
 SQL Server
 Microsoft Access (pacchetto Office)
 DBMS freeware (open source)
 MySQL (Linux, Windows)
 PostgressSQL (Linux)
SOFTWARE DBMS
 DBMS
commerciali
 Oracle
 Informix
 IBM
DB2
 SQL Server
 Microsoft Access (pacchetto Office)
 DBMS freeware (open source)
 MySQL (Linux, Windows)
 PostgressSQL (Linux)
DBMS
 Permettono
di definire in modo
semplice la struttura della base di dati
e forniscono dei comandi per l’accesso
alle informazioni. Si usano per:
 definire la struttura logica dei dati;
 inserire i dati;
 rimuovere i dati;
 aggiornare i dati, effettuare operazioni
di ricerca/interrogazione.
DBMS
 Il
DBMS nasconde il formato fisico dei
dati, offre una visione astratta dei dati
e permette di operare su di essi senza
conoscere la loro effettiva
memorizzazione.
DBMS
SCHEMA LOGICO
 Primo
passo: definizione della struttura
generale dei dati, o schema logico
 Secondo
passo: Immissione dei dati
(istanze).
SCHEMA LOGICO
 Tipicamente
i dati vengono strutturati
in tabelle.
 Ogni elemento della tabella occupa un
record. Ogni record è suddiviso in
campi, ognuno dei quali contiene
un'informazione elementare.
 Ogni campo ha un dominio dei valori
associato.
STRUTTURA DEI DATI
DATABASE VS FOGLI
ELETTRONICI
 Un
programma di foglio elettronico
come Excel ha diverse funzioni uguali a
quelle di un DBMS -> permette di
organizzare dati in tabelle MA gli
obiettivi sono diversi e di conseguenza
emergono delle differenze. Quali?
DBMS VS FOGLI ELETTRONICI
 Un
DBMS è pensato per trattare in
modo facile GRANDI quantità di dati,
organizzati in rigide strutture, il focus
è sulle operazioni di archiviazione e
consultazione.
 Un foglio elettronico è pensato per
trattare quantità di dati più piccole,
con struttura più flessibile e il focus è
sulle operazioni di elaborazione e
analisi dei dati.
DBMS VS FOGLI ELETTRONICI
 Nel
caso dei fogli elettronici ho maggior
flessibilità nell’organizzazione dei dati,
per es. possiamo organizzare gli
elementi per righe ma anche per
colonne, destinare liberamente le celle
a contenere un certo risultato etc..
 Nel caso dei database nei record di una
tabella i campi si succedono tutti con la
stessa struttura
STRUTTURA DEI DATI
 ...i
dati vengono strutturati in tabelle,
in particolare un db RELAZIONALE
può essere pensato come un insieme di
tabelle. Ogni tabella mantiene
informazioni di tipo omogeneo.
 Diverse tabelle sono collegate (in
relazione) fra loro grazie alla presenza
di un campo comune, che permette di
mettere in relazione i dati delle due
tabelle.
STRUTTURA DEI DATI
 ...i
dati vengono strutturati in tabelle,
in particolare un db RELAZIONALE
può essere pensato come un insieme di
tabelle. Ogni tabella mantiene
informazioni di tipo omogeneo.
 Diverse tabelle sono collegate (in
relazione) fra loro grazie alla presenza
di un campo comune, che permette di
mettere in relazione i dati delle due
tabelle.
STRUTTURA DEI DATI
STRUTTURA DEI DATI
 Esempio:
campo comune fra tabella
Prodotti e tabella Fornitori:
 Fornitori. Grazie alla relazione posso
determinare chi fornisce i prodotti in
magazzino pur memorizzando
l’informazione di prodotti e fornitori in
due tabelle separate.
AGGIORNAMENTO DEI DATI
I
dati vengono inseriti in tabelle
seguendo una certa struttura logica.
 Come modificare la struttura?: Inserire
nuovi record, inserire nuovi campi in
un record.
 Come aggiornare i contenuti?:
Modificare i valori di una cella etc…
AGGIORNAMENTO DEI DATI
 Di
solito esistono dei vincoli che devono
essere rispettati: un aggiornamento sia
di struttura che di contenuto deve
rispettare questi vincoli.
 Quando
i vincoli sono rispettati si dice
che la base di dati è consistente.
AGGIORNAMENTO DEI DATI
 Quali
vincoli?
 Sul dominio di valori che può assumere
una certa informazione (campo) es.:
banca dati dell'Università -> i voti
devono essere compresi tra 0 e 30.
 Sull'unicità
dei valori: ogni studente
deve avere un numero di matricola
diverso dall'altro.
AGGIORNAMENTO DEI DATI
 Vincoli
fra informazioni correlate es.
anagrafe: i dati relativi al coniuge sono
presenti solo se la persona è sposata.
I
DBMS offrono strumenti per il
mantenimento automatico della
consistenza dei dati.
QUERY LANGUAGE
 Esempio
di query in linguaggio
naturale: “Quali prodotti fornisce alla
nostra azienda il fornitore New Orleans
Cajun Delights?” Interrogazione sulle
tabelle Fornitori e Prodotti fra loro in
relazione.
 Esistono linguaggi specifici di
interrogazione in un db (QL), in
particolare per i db relazionali e in
Access: SQL.
SQL
 SQL
= Structured Query Language
 In molti programmi applicativi come
Access esiste un’interfaccia grafica per
costruire le queries senza conoscere la
sintassi e la semantica di SQL.
 Nei db accessibili via Web le queries
vengono proposte per parole chiave
come in un motore di ricerca.
DB RELAZIONALI
I
database relazionali (tabellari)
strutturano i dati in tante tabelle. Una
tabella è come una scheda in uno
schedario.
 Ogni informazione inserita viene
memorizzata in un record, ovvero una
linea della tabella; per ogni
record esiste un certo numero di
informazioni che vengono detti campi.
DB RELAZIONALI
 Per
ogni campo si dà informazione sul
tipo di dati (testo, numero, data, ecc).
Ogni record deve avere una chiave: un
attributo che serve ad identificare in
maniera univoca una determinata
entità (è chiaro che la necessità di
diversificare le varie entità dipende dal
tipo e dalla quantità di informazioni
che si intende memorizzare nel
database).
DB RELAZIONALI
 Il
DIAGRAMMA ENTITA'RELAZIONE è la
RAPPRESENTAZIONE GRAFICA dei
dati e serve a dare una visione
immediata di come è fatto un database.
 Gli elementi principali di questi
diagrammi sono:
 Entità: quello che si vuole memorizzare
(raffigurate con rettangoli);
DB RELAZIONALI
 Relazioni:
il legame tra due o più entità
(raffigurate con rombi);
 Attributi:
i campi della tabella del
database (raffigurati con pallini bianchi
se semplici attributi; con pallini neri se
CHIAVI).
DB RELAZIONALI
 Relazioni:
il legame tra due o più entità
(raffigurate con rombi);
 Attributi:
i campi della tabella del
database (raffigurati con pallini bianchi
se semplici attributi; con pallini neri se
CHIAVI).
RDBMS
 RDMS
(Relational Database
Management System). E’ il sistema più
diffuso di organizzazione logica di dati.
I dati sono contenuti in tabelle che
costituiscono le istanze delle relative
relazioni. I sistemi RDBMS risolvono
brillantemente il problema della
gestione di enormi volumi di dati, ma
gestiscono in modo mediocre i dati
multimediali.
DBMS E WEB
 Molti
DBMS sono accessibili mediante
browser, l’interfaccia è come quella del
Web, la ricerca dei dati è per parole
chiave come nel caso dei motori di
ricerca per la ricerca dei documenti sul
Web.
 L’organizzazione interna dei dati è
quella del DBMS.
DBMS E WEB
 Commercio
elettronico (e-commerce):
acquisto e vendita di prodotti e servizi
tramite Internet.
 Data mining (DM) – attività di ricerca
e analisi di dati in settori quali:
Marketing,Sanità,Scienze,….
 Business-to-business (B2B): commercio
fra aziende società.
DBMS E WEB
 Commercio
elettronico (e-commerce):
acquisto e vendita di prodotti e servizi
tramite Internet.
 Data mining (DM) – attività di ricerca
e analisi di dati in settori quali:
Marketing,Sanità,Scienze,….
 Business-to-business (B2B): commercio
fra aziende società.
DBMS E WEB
 http://www.cgsi.it/easyne2/Archivi/CGS
I/Files/SICAPWeb_Presentazione_MO
D-ST019-1.pdf
 http://www.icar.beniculturali.it/biblio/p
df/idtech/cons_new/A/Analisi_Consiglio
_Archivi.html