SISTEME INFORMATIONALE, INFORMATIA, DATA, BAZA DE DATE
Definitii
INFORMATIA
Este o notiune cu grad mare de generalizare, care se intalneste in toate domeniile activitatii umane, fara de care nu este posibila existenta nici unui sistem natural sau social. Informatiile circula atat intre componentele fiecarui sistem in parte, cat si intre sistemul respectiv si alte sisteme din spatiul exterior.
Informatia este un mesaj cu caracter de noutate despre evenimentele care au avut, au sau vor avea loc in interiorul sau exteriorul sistemului. Prin urmare, informatia defineste elementele noi pe care le contine semnificatia unui simbol sau grup de simboluri (mesaje verbale sau scrise, semnale de natura tehnica, economica etc.) cu ajutorul carora se comunica date referitoare la anumite evenimente, stari sau actiuni ale sistemului considerat.
Informatia este o notiune de larga generalitate filosofica (alaturi de materie si energie) si reprezinta reflectarea in constiinta noastra a legaturilor cauza-efect din lumea reala inconjuratoare.
Oricare ar fi acceptiunea termenului, informatia are caracter semantic si de noutate, de aport la cantitatea de cunostinte a celui ce o primeste.
O informatie este o triada a elementelor entitate, atribut, valoare.
Entitatea formeaza obiectul informatiei, atributul este elementul de descriere a entitatii respective, caracterul sau o proprietate a acesteia iar valoarea o masura a proprietatii. Astfel, informatia privind capacitatea cilindrica a unui automobil se reprezinta astfel: entitatea - automobilul, atributul - cilindrul, valoarea - 1300.
Cantitatea de informatie
Presupunand ca pentru un sistem oarecare exista o multime de stari posibile la fel de probabile, lucru care genereaza o nedeterminare a starilor, primirea informatiei despre una sau mai multe stari, dar nu despre toate, face ca nedeterminarea sa fie inlaturata intr-o oarecare masura.
Masura care caracterizeaza inlaturarea nedeterminarii se numeste cantitate de informatie, iar masura cantitatii de informatie se exprima prin categoria de entropie, definita prin relatia :
H(A)=H(p1,P2,,pn),
unde, p1,p2, pn reprezinta probabilitatile rezultatelor
a1,a2, an si care se concretizeaza experimentul A.
Expresia matematica a lui H a fost data pentru prima data in anul 1448 de C. E. Shannon, astfel: n
H( p1, p 2, p n ) = - ∑ pk x logbpk
k=1
Daca baza logaritmului, b, se alege egala cu 2 inseamna ca avem de-a face cu un experiment ce contine doua evenimente echiprobabile (p1=p2=1/2) In acest caz, unitatea de masura a nedeterminarii se numeste unitate diadica, binara sau bit
(cifra binara; in engleza = binary digit).
Energia informationala
In tara noastra, academicianul Octav Onicescu a observat ca pentru scopurile pur statistice se poate pastra ca informatie probabilitatea insasi si nu logaritmul ei. Prin urmare, se poate considera ca informatie medie expresia numita si energie informationala, pe baza careia a fost creata o disciplina noua, anume statistica informationala. n
E = ∑ pk2
k=1
Calitatile de baza ale informatiei
Informatia este fundamentata pe date care au dobandit, prin prelucrare (procesare), semnificatie, scop sau utilitate.
Deoarece informatia constituie obiectul principal al comunicarii, trebuie sa atinga urmatoarele calitati:
Consistenta - suficient de cuprinzatoare incat sa poata furniza cat mai multe
cunostinte;
Relevanta - sa poata furniza acele cunostinte care lipsesc, in vederea luarii
unei decizii;
Exactitate - continutul ei sa reflecte situatia reala a fenomenului;
Oportunitate - sa fie furnizata in timp util;
Accesibilitate - sa fie clara, usor de inteles.
DATA
DATELE constituie materia prima din care se obtin informatiile .
In informatica, prin data se desemneaza un model de reprezentare a informatiei accesibil unui anumit procesor (om, unitate centrala, program, etc.), model cu care se poate opera pentru a obtine noi informatii despre fenomenele, procesele si obiectele lumii reale.
Un calcul de eficienta privind utilizarea informatiei trebuie sa tina seama si de costurile implicate in producerea, prelucrarea, transmiterea si receptionarea informatiei in procesul de gestiune a activitatii firmelor.
Informatia este caracterizata, in general, de urmatoarele trei niveluri:
sintactic,
semantic si
pragmatic.
Nivelul sintactic se refera la sistemul de semne si la regulile de reunire a acestora in constructii sintactice utilizate pentru reprezentarea informatiilor in procesul culegerii, transmiterii si prelucrarii acestora. Acestui nivel ii corespunde conceptul de data, concept central in informatica, exprimat prin formula BNF (Backus-Naur Form) astfel:
<data> : : = < identificator<atribut<valoare>
Notiunea de data in informatica cuprinde si notiunea de valoare, dar presupune in plus si elementul de reprezentare si manipulare, adica o modalitate simbolica de exprimare intr-un sistem de reguli de transformare a acestuia prin care se pot obtine date noi. Apare a 222g64c stfel clara nu numai distinctia dintre data si valoare ci si deosebirea dintre informatie si data, ca deosebire dintre obiect si modelul sau.
Finalitatea procesului de informare presupune trecerea de la structura la sens, adica de la nivelul sintactic la cel semantic.
Sub aspect semantic, informatia poate fi caracterizata ca semnificatie a datelor. Sensul informatiei la nivel semantic este corespondenta dintre o data, pe de o parte, si obiectul real sau situatia pe care o reprezinta, pe de alta parte.
Nivelul cel mai concret de considerare a informatiei este insa cel pragmatic, singurul care raporteaza informatia la scopurile observatorului. In raport cu necesitatile observatorului se definesc caracteristici ca importanta sau utilitatea informatiei. Obiectul pragmaticii include, deci, intr-o anumita masura, problemele de conducere, de necesar de informatii si de eficienta a sistemelor informationale. Abordarea pragmatica impune utilizarea notiunii de cunostinta. Considerand situatia la un moment dat, cunostintele reprezinta totalitatea informatiilor dobandite anterior cu privire la obiectul considerat. Pentru a desemna multimea acestor cunostinte se foloseste termenul de tezaur, la care trebuie raportat rezultatul oricarui proces de informare.
FLUXUL INFORMATIONAL
Este ansamblul datelor, informatiilor si deciziilor necesare desfasurarii unei anumite operatii, actiuni sau activitati. Corespunzator, fluxului real al resurselor materiale, umane si monetare din economie, i se suprapune in orice moment si un flux informational de reflectare a operatiilor respective, Nici o informatie nu poate fi transmisa fara existenta unui suport material care serveste drept semnal de transmitere a acesteia de la sursa (emitatorul ) catre receptor (destinatarul informatiei).
Majoritatea specialistilor au fost de acord in privinta faptului ca tehnologia informationala conduce la modificari ample, in sensul manipularii si utilizarii informatiei. Desi folosesc tehnologii complexe, conceptele care stau la baza sistemelor informationale sunt simple si intr-un fel familiare. Pentru a intelege aceste sisteme se recomanda diferentierea datelor de informatii in utilizarea unui sistem de vizualizare a procesarii informatiei.
Desi adesea se foloseste termenul de data si informatie cu acelasi sens, specialistii in informatica vad intre cele doua notiuni o mare diferenta.
Datele reprezinta fapte si cifre neanalizate.
Pentru a fi utile gestiunii firmei datele trebuie sa fie transformate in informatii, adica analizate si procesate si asa fel incat acestea sa capete o anumita semnificatie pentru persoanele care iau decizii.
Procesarea electronica a datelor (PED)
Reprezinta transformarea datelor in informatii prin intermediul mijloacelor electronice. Uneori, diverse activitati desfasurate cu ajutorul computerului sunt atribuite acestui departament (PED). Mai nou, aceste activitati au fost numite sisteme informationale. Diferenta dintre cele doua concepte (date si informatii) are o importanta majora atat in gestiunea firmei cat si folosirea lor de catre computere.
Procesarea informatiilor are o viziune sistemica, deoarece pentru obtinerea informatiilor necesare diferitelor scopuri, firmele isi dezvolta sisteme informationale.
Notiunea de sistem informational este strans legata de abordarea sistemica a firmei, deoarece un sistem informational poate fi interpretat ca un proces complex si care sunt introduse date care sunt transformate pentru obtinerea informatiilor. Elementele de baza ale unui sistem de procesare a informatiei sunt prezentate in figura.
Intr-un sistem informational, intrarile sunt reprezentate de date. Aceste date sunt transformate sau procesate.
Procesarea presupune numeroase manipulari si analize ale datelor (clasificare, sortare, calculare, centralizare) cu scopul de a le transforma in informatii. Sistemul de procesare a datelor foloseste memoria de date,
Memoria de date, reprezinta un sistem de stocare a datelor in scopul utilizarii lor ulterioare (de exemplu, nivelurile predeterminate ale stocurilor).
Iesirile sunt reprezentate de rapoarte, documente si alte rezultate ale sistemului, care furnizeaza informatiile necesare pentru adoptarea deciziilor.
Controlul, reprezentat in figura prin bucla feedback, consta in masuri de protectie pentru asigurarea faptului ca rezultatele sunt corespunzatoare si servesc scopurilor propuse. Astfel de precautii constau in verificari ale acuratetei datelor procesate precum si ale pasilor pentru determinarea utilitatii rezultatelor pentru utilizatori.
INTRARI TRANSFORMARE IESIRI
Date Procesare Rapoarte,
documente
Memoria datelor
Feedback
Prin natura sa, sistemul informational poate fi definit ca un set de metode si proceduri destinate colectarii, procesarii, stocarii si distribuirii informatiilor care vor sta la baza conceperii planurilor, a adoptarii deciziilor, a coordonarii si a controlului. Nu este obligatoriu ca sistemele informationale sa fie computerizate. Intereseaza totusi sistemele informationale computerizate (SIC), care joaca un rol foarte important in gestiunea firmei.
CONTINUTUL SISTEMULUI INFORMATIONAL
Sistemul informational al firmei este alcatuit din mai multe elemente componente aflate in stransa intercorelatie.
Informatia
Datele si informatiile reprezinta componentele primare ale sistemului informational, care se afla in stransa interdependenta intre ele.
Data reprezinta descrierea cifrica sau letrica a unor actiuni, procese, fapte, fenomene referitoare la firma sau la procese din afara sa, care intereseaza managementul acesteia. Unele date au caracterul de informatii.
Din punct de vedere al managementului prin informatii desemnam acele date care aduc destinatarului un spor de cunoastere privind direct sau indirect firma respectiva, ce ii furnizeaza elemente noi, folosite in realizarea sarcinilor ce ii revin, in cadrul respectivei firme.
In virtutea acestei calitati, informatia este elementul principal in procesul luarii deciziilor si declansarii actiunilor.
Referitor la managementul firmei se face frecvent referire la informatia economica, al carei continut notional poate fi conturat in doua acceptiuni. Pornind de la faptul ca firmele sunt unitati economice, orice informatie care este utilizata in cadrul lor poate fi considerata drept economica, deoarece direct sau indirect, contribuie la realizarea obiectivelor previzionate. Intr-o acceptiune mai restransa, informatiile economice se rezuma la cele folosite nemijlocit in activitatile economice ale firmei (contabile, comerciale, financiare etc.). In abordarea informatiei la nivelul firmei este indicata adoptarea primului mod de concepere a categoriei de informatie economica.
Pentru a fi mai bine utilizate in practica informatiile economice se pot clasifica conform urmatoarelor criterii:
modul de exprimare; se deosebesc:
informatii orale (expuse prin viu grai; nu implica investitii si mijloace de tratare a informatiilor; nuantate; viteza de circulatie mare; nu sunt controlabile; lasa loc la interpretari);
informatii scrise (consemnate de regula pe hartie; pot fi pastrate nealterate timp indelungat; implica cheltuieli moderate; consemnarea lor necesita un consum de timp apreciabil);
informatii audiovizuale (se adreseaza concomitent vazului si auzului; implica aparatura speciala, calculatoare, terminale, circuit de televiziune local, tablouri de comanda speciale; viteza mare de circulatie, indiferent de distante; capacitate de sugestie si nuantare ridicata; pot fi consemnate integral si rapid; costisitoare);
- gradul de prelucrare; se deosebesc:
informatii primare sau de baza (anterior nu au suferit un proces de prelucrare informationala; caracter analitic; pronuntat informative; foarte diverse; cele mai raspandite la nivelul executantilor);
informatii intermediare (se afla in diferite faze de prelucrare informationala; cele mai raspandite la nivelul personalului functional si al managerilor de nivel inferior);
informatii finale (au trecut prin intreg sirul de prelucrari informationale prevazute; caracter sintetic; caracter complex: caracter decizional; se adreseaza de regula managerilor indeosebi de la esaloanele superior si mediu);
- modul de circulatie; se deosebesc:
informatii descendente (se transmit de la nivelurile ierarhice superioare la cele inferioare ale managementului; alcatuite preponderent din decizii, instructiuni, metodologii etc.);
informatii ascendente (se transmit de la esaloanele ierarhice inferioare la cele superioare de management; reflecta cu prioritate modul de realizare a obiectivelor si deciziilor manageriale);
informatii orizontale (se transmit intre titularii posturilor situate pe acelasi nivel ierarhic; caracter functional si de cooperare servind la integrarea pe orizontala a activitatilor firmei);
- modalitatea de organizare a inregistrarii si prelucrarii; se deosebesc:
informatii tehnico-operative (localizeaza in timp si spatiu procesele din cadrul firmei; utilizate cu preponderenta la managementul de nivel inferior pentru a controla munca executantilor); informatii de evidenta contabila ( se refera in special la aspectele economice ale activitatilor firmei; folosite indeosebi pentru fundamentarea in evaluarea deciziilor pe termen scurt);
informatii statistice (reflecta sintetic, sub forma preponderent numerica, principalele activitati ale firmei corespunzator unor standarde prestabile; caracter post operativ; caracter sintetic in sensul ca sunt folosite cu prioritate pentru evaluarea rezultatelor firmei si pentru previzionarea de noi obiective);
- sursa de provenienta; se deosebesc:
informatii exogene (provin din suprasistemele din care face parte firma; alcatuite preponderent din legi, ordonante, decizii, instructiuni, indicatii etc.; o mare parte a lor sunt obligatorii);
informatii endogene (sunt generate in cadrul firmei; caracter atotcuprinzator intrucat se refera la toate activitatile firmei; caracter eterogen reflectand diversitatea proceselor din cadrul firmei);
- destinatie; se deosebesc;
informatii interne (beneficiarii de informatii sunt managerii si executantii din firma; caracter atotcuprinzator: niveluri de agregare diferite; grad de formalizare redus);
informatii externe (beneficiarii de informatii sunt clientii, furnizorii sau suprasistemele din care fac parte firmele; caracter selectiv se refera la aspectele esentiale ale activitatilor firmei; grad de agregare ridicat; grad de formalizare mare);
- gradul de obligativitate pentru destinatar, se deosebesc:
informatii imperative (emise de manageri si destinate nivelurilor ierarhice inferioare; caracter decizional pronuntat; luarea in considerare a mesajului informational este obligatorie);
informatie nonimperative (emise de executanti si manageri si destinate preponderent colegilor sau superiorilor; caracter pronuntat informativ; luarea in considerare a mesajului informational nu este obligatorie);
- natura activitatii sau proceselor reflectate; se deosebesc:
informatii de cercetare-dezvoltare (reflecta sau au in vedere activitatile de cercetare-dezvoltare); informatii comerciale (reflecta sau au in vedere activitatile comerciale);
informatii de productie (reflecta sau au in vedere activitatile de productie);
informatii financiar-contabile (reflecta sau au in vedere activitatile financiar-contabile);
informatii de personal (reflecta sau au in vedere activitatile de personal)
CIRCUITELE SI FLUXURI INFORMATIONALE
Utilizarea informatiei in procesul decizional sau de executie implica ajungerea acesteia la destinatar sau la beneficiar, adica este necesar un circuit informational.
Prin circuit informational desemnam traiectul pe care-l parcurge o informatie sau o categorie de informatii intre emitator si destinatar. Este cunoscut faptul ca circuitele informationale, prin lungimea lor, conditioneaza in mare masura buna functionalitate a sistemului informational al firmei.
Fluxul informational reprezinta cantitatea de informatii care este vehiculata intre emitator si beneficiar pe circuitul informational, caracterizat prin anumite trasaturi: lungime, viteza de deplasare, fiabilitate, cost etc.
Caracteristic firmei modeme este marea varietate de circuite si fluxuri informationale, fapt ce impune o clasificare a acestora in functie de mai multe criterii si anume;
- directia de vehiculare si caracteristicile organizatorice ale extremitatilor, se deosebesc:
fluxuri informationale verticale (se stabilesc intre posturi sau compartimente situate pe niveluri ierarhice diferite intre care exista relatii de subordonare nemijlocita; vehiculeaza informatii ascendente si descendente; fundamentul organizatoric este reprezentat de relatiile ierarhice); fluxuri informationale orizontale (se stabilesc intre posturi si compartimente situate pe acelasi nivel ierarhic; vehiculeaza informatii orizontale; fundamentul organizatoric este reprezentat de relatiile de cooperare sau functionale); fluxuri informationale oblice (se stabilesc intre posturi sau compartimente situate pe niveluri ierarhice diferite intre care nu exista relatii de subordonare nemijlocita: vehiculeaza informatii ascendente si descendente; fundamentul organizatoric este reprezentat de relatiile functionale de stat major sau control);
- frecventa producerii; se deosebesc:
fluxuri informationale periodice (se repeta la anumite intervale trimestru, luna etc.; fundamentul producerii lor il reprezinta caracterul secvential al proceselor de munca: predomina in firme ca urmare a caracterului ciclic al proceselor de executie si manageriale.
informationale ocazionale (se stabilesc cu o frecventa aleatorie; fundamentul producerii lor il reprezinta situatiile inedite, endogene sau exogene, firmei).
Indiferent de tip, este necesar ca circuitele informationale sa fie cat mai directe, in sensul evitarii la maximum a punctelor intermediare de trecere din parcurs. De asemenea, este recomandabil ca circuitele informationale sa fie cat mai scurte, evitand prelungirea in aval si in amonte de beneficiarii informationali vizati.
PROCEDURI INFORMATIONALE
O componenta a sistemului informational ce tinde sa dobandeasca un rol preponderent in firmele moderne o reprezinta procedurile informationale.
In esenta, procedurile informationale desemneaza ansamblul elementelor prin care se stabilesc modalitatile de culegere, inregistrare, transmitere si prelucrare a unei categorii de informatii cu precizarea operatiilor de efectuat in succesiunea acestora, a purtatorilor de informatie, formulelor, modelelor si mijloacelor de tratare a informatiilor folosite.
La nivelul acestora se reflecta o maniera edificatoare a progreselor inregistrate si conceperea si functionarea sistemului informational al firmei.
Specific procedurilor informationale este caracterul lor foarte detaliat. Prin proceduri se stabilesc, in primul rand, purtatorii de informatie utilizati, adica materialele folosite pentru consemnarea lor si caracteristicile acestora.
Dintre purtatorii de informatie frecvent intalniti in firma moderna mentionam: registre, boniere, formulare de hartie tip A4, A5, A6 etc., cartele, benzi de hartie, benzi magnetice, dischete etc. Pentru fiecare dintre purtatorii de informatie mentionati se precizeaza caracteristicile dimensionale si de structura adecvate categoriilor de informatii pentru care vor fi utilizati. Procedurile informationale nu se reduc insa la stabilirea purtatorilor de informatie.
De asemenea, in cadrul procedurilor se include si fixarea succesiunii tratarii informatiilor, precum si operatiile pe care acestea le suporta, modelele si formulele de calcul utilizate. Spre exemplu, se stabilesc formule de calcul ale diferitilor indicatori (profit si cifra de afaceri) sau se fixeaza procentele de depasire sau neindeplinire a programului de productie care, o data inregistrate la nivel de ateliere, determina transmiterea informatiilor respective pe filiera ierarhica.
Prin intermediul lor se prevad si mijloacele utilizate pentru a culege, inregistra, transmite si prelucra informatiile.
Procedurilor informationale moderne le este propriu si un grad ridicat de formalizare. Un accent deosebit se acorda codificarii, tipizarii si standardizarii informatiilor si situatiilor informationale astfel incat sa se faciliteze integrarea lor pe verticala sistemului de management si folosirea computerelor.
De asemenea, procedurile informationale ale firmelor competitive se caracterizeaza si printr-un accentuat caracter operational, printr-o tratare rapida a informatiei. Aceasta calitate este determinata in mod special de aportul bazelor de date, bancilor de informatii, programelor expert, computerelor etc. Implicatiile sale pozitive sunt apreciabile atat pentru luarea deciziei, cat si pe planul actiunii.
MIJLOACE UTILIZATE IN TRATAREA INFORMATIILOR
In cadrul sistemului informational mijloacele de culegere, inregistrare, transmitere si prelucrare a informatiilor reprezinta suportul sau tehnic. Numarul, structura si performantele tehnice ale mijloacelor de tratare a informatiilor conditioneaza intr-o masura apreciabila performantele functionale ale sistemului informational.
Caracteristica firmelor contemporane este utilizarea unei game largi de mijloace de tratare a informatiilor, care, in functie de performantele tehnice si de gradul de interventie al omului, se impart, in trei categorii si anume:
- manuale; se deosebesc:
masina de dactilografiat (intrarea manuala a informatiilor cu ajutorul claviaturii);
masina de calcul manual (absenta memoriei interne sau memorie foarte limitata);
masina de contabilizat si facturat
(iesirea informatiilor pe hartie si una sau mai multe exemplare; posibilitati de programare foarte reduse sau absenta lor);
instrumente clasice, stilou, creion etc.
(producerea a numeroase greseli; viteza redusa de tratare a informatiilor; usurinta identificarii greselilor; cost relativ scazut);
- mecanizate (pe cale de disparitie); se deosebesc:
echipamente mecano-grafice ca de exemplu masina cu cartele perforate (utilizarea cartelei ca suport material pentru informatii; existenta unei memorii interne limitate; iesirea informatiilor consemnate pe hartie si unul sau mai multe exemplare; viteza de prelucrare mai mare dar totusi redusa; nu permite insa utilizarea de modele complexe cu un mare numar de variabile; costuri mai mari decat precedentele dar relativ modeste);
- automatizate; se deosebesc:
computere si terminale (purtatori de informatii evoluati sau introducerea directa la terminal; colectarea in transmiterea automata a datelor; memorie interna puternica; posibilitati nelimitate de stocare a datelor in memoria auxiliara; viteza de prelucrare foarte mare; siguranta in calcule; posibilitati de utilizare a unor modele complexe cu un numar mare de variabile; programe evoluate; forta de munca specializata cu pregatire continuu actualizabila; cost apreciabil).
Pe planul managementului firmelor, utilizarea calculatorului electronic, a terminalelor ce implica integrarea organica a sistemului managerial cere racordarea sa la necesitatile fiecarei firme. Acesta este un proces complex, dificil, care presupune pricepere, rabdare si perseverenta. Atunci cand acest scop esential se neglijeaza, rezultatele obtinute de firma se deterioreaza. O ancheta efectuata in Germania a relevat drept cauza majora a falimentului a doua treimi din miile de firme aflate in aceasta situatie, trecerea la utilizarea computerelor fara o pregatire adecvata.
O alta preocupare majora a managerului si utilizarea computerului este pastrarea secretului de serviciu si apararea patrimoniului economico - financiar al firmei.
Deosebit de actual este acest aspect in cazul firmelor din tarile dezvoltate. De altfel, aici a aparut si o noua profesiune, ilegala desigur, escroc de informatii inregistrate si prelucrate cu ajutorul calculatoarelor electronice.
Din ce in ce mai actuala este si problema protejarii mijloacelor automatizate de calcul de virusii informatici.
Penetrarea acestora, intentionata sau intamplatoare, poate crea probleme majore managementului firmei.
STRUCTURA SISTEMULUI INFORMATIONAL
COMPUTERIZAT
Asa cum se arata in figura, componentele unui sistem informational computerizat (sistem informatic) se impart in doua mari categorii: hardware si software. Vom analiza fiecare categorie inainte de clasificarea principalelor tipuri de computere.
Hardware
Prin hardware se intelege echipamentul, incluzand computerul si dispozitivele conexe. Exista mai multe tipuri de dispozitive: tastatura, scannerul optic cu cod de bare, dispozitive optice de exploatare, dispozitive de recunoastere a vocii etc. Aceste dispozitive permit introducerea datelor intr-o forma care poate fi citita in unitatea centrala de procesare (UCP).
Exista si dispozitive secundare de stocare. Unele dintre acestea, cum ar fi unitatile de discuri magnetice, permit accesul la o cantitate mai mare de date aproape instantaneu.
Atunci cand datele pot fi accesate si procesate imediat, structura este numita procesare directa (on-line). Pe de alta parte, atunci cand nu sunt necesare tranzactii imediate, este mai eficienta utilizarea procesarii in loturi, prin care datele sunt acumulate si procesate, ulterior, in grup. Un astfel de sistem utilizeaza unitatile de stocare pe discuri magnetice sau pe alte sisteme de stocare secundara (benzi sau cartele magnetice).
Sistemele de redare a rezultatelor permit computerelor sa produca informatii intr-o forma utila managerilor. Aceste sisteme includ: imprimante, monitoare, plottere etc.
Software
Majoritatea computerelor sunt echipamente destinate satisfacerii necesitatilor generale.
Ele pot indeplini diferite sarcini, cum ar fi calcularea sumei corespunzatoare de plata pentru o persoana, urmarirea debitelor clientilor sau evaluarea nivelurilor curente ale stocurilor. Ceea ce-i da posibilitatea hardware -ului sa realizeze aceste activitati este software-ul, adica setul de programe, documente, proceduri si rutine asociate operarii sistemului informatic.
Software-ul furnizeaza instructiuni care permit computerului sa realizeze comenzile. Exista numeroase tipuri de pachete de programe. Cele mai cunoscute sunt programele de procesare a textului (Word Perfect, Word for Windows) si tabelelor (Lotus, Quattro Pro, Excel). La fel de familiare sunt si programele pentru managementul bazelor de date dBase, Paradox, Fox).
INTRARI TRANSFORMARE IESIRI
Procesare
HARDWARE
SOFTWARE
Date Sisteme de Sisteme de Sisteme de Rapoarte
introducere procesare iesire documente
si alte rezultate
Sisteme secundare
de stocare a datelor
Stocare date
Feedback
Componentele de baza ale unui sistem informatic
BAZA DE DATE
Este o serie de date organizate eficient intr-o locatie centrala, astfel incat sa poata deservi un numar de aplicatii ale sistemului informational Sistemul de conducere al bazei de date este software-ul care permite unei firme sa construiasca, sa conduca si sa acceseze datele stocate. In plus el pune la dispozitia gestiunii firmei numeroase rapoarte.
Firmele care detin specialisti in domeniul informatic dezvolta adesea software pentru aplicatii unice. Desi crearea acestor tipuri de programe este destul de scumpa, ele ofera avantajul de a se adapta mult mai bine la realitatile specifice firmei si pot fi mult mai dificil de copiat.
Multe firme, in special cele mari si diversificate, pot avea un numar de baze de date diferit orientate, pentru a raspunde diferitelor necesitati (de exemplu, contabilitate si resurse umane). Eforturile sunt din ce in ce mai mult canalizate spre crearea sistemelor care pot distribui informatii din mai multe baze de date.
Intelegerea problemelor informatice, presupune un anumit bagaj de cunostinte, din partea managerilor, despre functionarea principalelor tipuri de computere si anume:
Personal Computer (PC)
Computere cu utilizare generala ce folosesc microprocesoare de 16 sau 32 de biti;
Statiile de lucru sau statiile grafice
Reprezinta computere de inalta performanta - 32 de biti - utilizate de ingineri, cercetatori si profesionisti, care au nevoie de o grafica superioara;
Mini/Super - Minicomputere
Minicomputerele au fost treptat inlocuite de mai puternicele super-minicomputere care pot deservi mai mult de 100 persoane ce lucreaza la terminalele computerului;
Mini Super Computerele
Sunt computerele prin care inginerii, cercetatorii si oamenii de stiinta realizeaza calcule deosebit de complexe;
Mainframe computer
Sunt computere pentru uz general care deservesc sute, pana la mii de utilizatori conectati la un centru de procesare a datelor;
Super computerele
Sunt cele mai rapide computere pe plan mondial, fiind utilizate in stiinta, inginerie si cercetare.
Pentru ca o informatie simpla sa poata fi utilizata in gestiunea firmei, ea trebuie sa aiba cinci caracteristici si anume:
relevanta (informatia trebuie sa fie legata direct de decizia proxima);
acuratetea (informatiile trebuie sa fie suficient de precise pentru a
constitui baza adoptarii deciziilor);
oportunitatea (informatia trebuie sa fie disponibila atunci cand este
necesara);
completitudinea (informatia trebuie sa parvina din toate sursele necesare si
sa acopere toate zonele solicitate de persoana care ia decizia);
concizia (informatiile trebuie sa fie centralizate, sa ofere cantitatea
de detalii necesare pentru adoptarea unei decizii corecte).
Baza de date (data base) este o colectie de date organizate care serveste unui anumit scop (nu contine date care nu sunt relevante). Faptul ca sunt organizate inseamna ca sunt stocate, reprezentate si accesate intr-o maniera consistenta.
Dezvoltarea bazelor de date s-a bazat pe 2 cerinte:
persistenta datelor (datele trebuie sa fie valide pentru mai multe rulari),
simplitatea stocarii si manipularii datelor.
ARHITECTURA UNEI BAZE DE DATE
Sistemul bazelor de date are 4 nivele:
NIVELUL CONCEPTUAL
Este nivelul fundamental ce descrie intr-un mod natural si fara ambiguitati sistemul ce urmeaza a fi modelat. La acest nivel se realizeaza schema conceptuala care reprezinta design-ul general al sistemului.
NIVELUL EXTERN
La acest nivel se realizeaza schema externa care este astfel realizata incat grupuri diferite de utilizatori sa acceseze numai anumite subscheme ale schemei conceptuale globale (din motive de relevanta si securitate). Aceeasi informatie poate fi reprezentata in mod diferit (grafice, tabele) din motive de experienta sau interes ale utilizatorilor.
NIVELUL LOGIC
Pentru o anumita aplicatie data schema conceptuala se converteste intr-o structura de nivel inferior (schema logica) unde se alege un model logic adecvat de organizare a datelor (model relational, ierarhic, retea etc.). Schema logica este reprezentata cu ajutorul unor structuri abstracte specifice modelului respectiv (ex.: tabele).
NIVELUL INTERN
Dupa ce a fost realizata schema logica aceasta se concretizeaza intr-o schema interna care este specifica sistemului de gestiune a bazelor de date ales (Oracle, Acces, DB2 etc.). Schema interna include toate detaliile despre stocarea fizica si structurile de acces in sistemul respectiv (ex.: indecsi, clustere etc.). Chiar si in cadrul aceluiasi sistem de gestiune a bazelor de date utilizatori diferiti pot construi scheme interne diferite.
1.10 SCHEME DE GESTIUNE A BAZELOR DE DATE (SGBD
NOTIUNI DESPRE SGBD
Un SGBD (Sistem de Gestiune a Bazelor de Date) sau DBMS (DataBase Management System) este un sistem software care gestioneaza toate procesele dintr-o baza de date si care permite utilizatorului sa interactioneze cu aceasta.
Principalele functiuni ale unui SGBD sunt:
stocarea datelor,
definirea structurilor de date,
manipularea datelor,
interogarea (extragerea si prelucrarea) datelor,
asigurarea securitatii datelor,
asigurarea integritatii datelor,
accesul concurent la date cu pastrarea consistentei acestora,
asigurarea unui mecanism de recuperare a datelor,
asigurarea unui mecanism de indexare care sa permita accesul rapid la date.
MODELE DE DATE
(MODURI DE ORGANIZARE A DATELOR)
Modelul de date reprezinta un tipar dupa care este organizata din punct de vedere logic baza de date. Dupa modelul folosit exista mai multe tipuri de SGBD.
A SGBD I SGBD ierarhic
Modelul ierarhic stocheaza datele in structuri de tip arbore. Se considera ca intre date exista o relatie de tip parinte-copil. Nivelul superior al arborelui (radacina) poate avea orice numar de descendenti care si ei, la randul lor, au alti descendenti etc. In prezent, modelul ierarhic este depasit si nu se mai foloseste aproape deloc.
B SGBD r SGBD retea
Datele sunt stocate sub forma de inregistrari cu legaturi multiple si complexe intre ele. Este o extindere a celui ierarhic. Aici un copil poate avea mai multi parinti sau chiar niciunul. Caracteristicile principale ale SGBD retea sunt:
reprezentare date complexe
extrem de putin flexibil
design extrem de complicat
In prezent este putin folosit.
C SGBD R SGBD relational
Reprezinta cea mai simpla structura pe care o poate avea o baza de date. Datele sunt organizate in tabele formate din inregistrari si campuri. In acest caz bazele de date relationale sunt foarte flexibile si usor de manuit. Cele mai populare baze de date relationale: Oracle, Acces, Informix si Sybase. Altele : SQL server si DB2.
D SGBD O SGBD orientat pe obiect
Este tipul cel mai nou de SGBD fiind introdus conceptul de obiect. Integreaza principiile programarii orientate pe obiect (C++, Actor etc.) cu cele ale bazelor de date. Gestioneaza obiecte complexe (date neconventionale) (texte, grafice, harti imagini sunete); obiecte dinamice (programe, simulari). Tehnologia este la inceput (Oracle 8 si 9)
1.10.3 COMUNICAREA CU BAZA DE DATE
In ORACLE comunicarea cu baze de date se face prin intermediul limbajului SQL (Structured Query Language) care este in prezent cel mai raspandit limbaj de interogare a bazelor de date relationale.
Prezinta urmatoarele componente (sublimbaje) de definire date, control date si manipulare date;
- Definirea structurilor de date Limbajul DDL (Data Definition Language) (Limbaj de definire a datelor)
Permite definirea (crearea, modificarea si distrugerea) schemei bazei de date (structurilor de date folosite si legaturilor dintre ele).
- Manipularea datelor Limbajul DML (Data Manipulation Language) (Limbaj de manipulare a datelor)
Permite inserarea de noi date, actualizarea sau stergerea celor existente.
- Interogarea datelor Limbajul DQL (Data Query Language) (Limbaj de interogare sau acces)
Permite extragerea, vizualizarea si prelucrarea (filtrarea, sortarea) datelor existente.
- Controlul datelor Limbajul DCL (Data Control Language) (Limbaj de control al datelor)
Asigura securitatea, confidentialitatea, salvarea, integritatea si consistenta datelor. Este foarte util in cazul manipularii concurente.
ACCESUL CONCURENT (SIMULTAN) LA DATE
In cazul existentei mai multor utilizatori, un SGBD trebuie sa gestioneze accesul curent al acestora la date, mentinand in acelasi timp integritatea bazei de date.
Cand doua sau mai multe persoane vor sa vizualizeze aceleasi date fara a le modifica insa, totul este in ordine si nu trebuie luate masuri suplimentare.
Cand cel putin o persoana doreste sa faca modificari asupra unor date care, in acelasi timp, sunt vizualizate de alte persoane, atunci SGBD trebuie sa realizeze si sa stocheze mai multe copii ale datelor si sa transfere toate modificarile copiilor intr-o singura versiune atunci cand intreaga operatiune este terminata.
In cazul cand mai multe persoane incearca sa modifice aceleasi date in acelasi timp SGBD utilizeaza metoda blocarii (locking). Utilizatorul care a efectuat primul modificarea datelor le blocheaza, ceilalti utilizatori neputandu-le modifica pana ce operatia efectuata de acesta nu este incheiata. In Oracle blocarea se poate face la nivel de tabel sau la nivel de rand. Cu cat unitatea de date este mai mica cu atat concurenta este mai eficienta si utilizatorii asteapta mai putin. Oracle blocheaza in mod implicit orice rand asupra caruia se executa o operatie de modificare.
TRANZACTII
Intregul mecanism care gestioneaza concurenta intr-o baza de date are la baza conceptul de tranzactie. Tranzactia este cea mai mica unitate de lucru. Nu poate exista o operatie mai mica decat o tranzactie. Toate tranzactiile trebuie sa fie atomice adica fiecare tranzactie, fie este complet executata, fie nu este executata deloc. Cand o tranzactie este incheiata se spune ca este permanentizata (commited); cand nu poate fi incheiata si trebuie anulata se spune ca este derulata inapoi (rolled back). Derularea inapoi poate fi facuta explicit, printr-o comanda a utilizatorului sau poate fi executata in mod automat, in cazul unei probleme in functionarea sistemului. In Oracle, o tranzactie poate cuprinde una sau mai multe operatii de interogare sau manipulare a datelor si doar cel mult o operatie de definire a datelor. Un SGBD dispune de un administrator de tranzactii (transaction manager).
BAZE DE DATE DISTRIBUITE
Baza de date distribuita reprezinta o multime de date corelate logic, dar distribuite pe mai multe masini interconectate printr-o retea de comunicatie. Din punct de vedere al utilizatorului o baza de date distribuita reprezinta o singura baza de date. Acesta are acces la niste date fara sa cunoasca localizarea lor. Avantajele unei baze de date distribuite sunt:
administrare distribuita, descentralizata a bazei de date,
usurinta in administrare,
eficienta in exploatare,
localizarea mai rapida a defectiunilor.
TIPURI DE UTILIZATORI AI BAZEI DE DATE
Administratorul BD (Data Base Administrator DBA)
defineste BD,
asigura buna functionare a BD.
Programatorul (dezvoltatorul de aplicatii)
creeaza programe pentru manipularea si interogarea datelor din BD,
se ocupa de accesul concurent (integritatea si consistenta datelor),
urmareste performanta, mentenanta si portabilitatea codului.
Utilizatorul final
interogheaza si manipuleaza datele fara sa tina cont de modul lor de organizare, de pastrarea integritatii si de accesul concurent.
SISTEME DE GESTIUNE A BAZELOR DE DATE
RELATIONALE (SGBDR)
1.11.1 NOTIUNI GENERALE
Un SGBDR este un SGBD care utilizeaza modelul relational ca si conceptie de organizare a datelor. In 1985 Codd a publicat un set de 13 reguli in raport cu care un SGBD poate fi considerat relational. In prezent nici un SGBD nu respecta intreg setul de reguli care are rolul de a stabili gradul in care unul sau altul dintre SGBD-uri este relational.
1.11.2 REGULILE LUI CODD
Intr-o baza de date relationala toate datele sunt reprezentate la nivel logic intr-un singur mod, si anume sub forma de valori atomice in tabele.
Valoarea stocata la intersectia dintre un rand si o coloana ale unui tabel trebuie sa fie atomica, adica sa nu se mai poata descompune din punct de vedere logic. De exemplu, codul numeric personal nu este o valoare atomica deoarece se poate descompune in sex, data nastere etc. La fel codul referitor la un automobil obtinut prin concatenarea mai multor coduri referitoare la marca, culoare, serie motor, an de fabricatie, fabricant.
Valoarea de atomicitate depinde uneori de cerintele referitoare la informatiile continute in datele stocate. In unele cazuri, data nasterii, adresa pot fi considerate atomice, in altele, nu.
Regula este de baza. Cand este incalcata creeaza probleme de integritate a datelor, demonstreaza o proiectare deficienta a BD, iar SGBD-ul isi pierde calitatea de relational.
Rg. 2: Regula accesului la date
Toate datele individuale din tabele trebuie sa fie accesibile prin furnizarea numelui tabelului, numelui coloanei si valorii cheii primare.
Modelul relational presupune inexistenta randurilor identice, iar fiecare rand poate fi identificat prin valoarea cheii primare.
Rg. 3: Regula reprezentarii valorilor necunoscute
Un sistem relational trebuie sa permita declararea si manipularea sistematica a valorilor Null cu semnificatia unor valori necunoscute sau inaplicabile.
Un SGBDR trebuie sa faca diferenta intre valoarea numerica 0 si Null sau intre sirul de caractere spatiu si valoarea Null. Valoarea Null trebuie sa reprezinte absenta informatiei respective si are un rol important in implementarea restrictiilor de integritate structurala (integritatea entitatii si integritatea referirii).
Rg. 4: Regula dictionarului de date
Descrierea bazei de date (dictionarul de date) trebuie sa fie reprezentata la nivel logic tot sub forma de tabele, astfel incat asupra acesteia sa se poata aplica aceleasi operatii ca si asupra datelor propriu-zise.
Dictionarul de date trebuie sa fie organizat la nivel logic si accesat la fel ca orice tabel din baza de date. Consta din tabele si tabele virtuale (vederi) care pot fi interogate la fel ca oricare alte tabele sau vederi, folosind comanda SELECT.
Rg. 5: Regula limbajului de acces
Intr-un sistem relational trebuie sa existe cel putin un limbaj de accesare a datelor, care sa asigure urmatoarele operatii: definirea tabelelor de baza si a tabelelor virtuale (vederilor), manipularea si interogarea datelor (atat interactiv cat si prin program), definirea restrictiilor de integritate, autorizarea accesului la date, delimitarea tranzactiilor.
Limbajul SQL permite:
definirea tabelelor (comenzile CREATE TABLE, ALTER TABLE, DROP TABLE);
definirea vederilor (comenzile CREATE VIEW, ALTER VIEW, DROP VIEW);
manipularea datelor (comenzile INSERT, UPDATE, DELETE);
interogarea datelor (comanda SELECT);
definirea restrictiilor de integritate (clauza CONSTRAINT folosita la definirea tabelelor)
autorizarea accesului la date (printr-un set de privilegii de sistem si la nivel de obiect);
delimitarea tranzactiilor (operatiile COMMIT si ROLLBACK).
Rg. 6: Regula de actualizare a tabelelor virtuale (vederilor)
Un SGBD trebuie sa poata determina daca o vedere poate fi actualizata sau nu.
Ex.: Fie tabelul salariu:
salariu (cod_salariat, salariu_brut, total_zile, zile_lucrate)
Pe baza acestui tabel se poate defini vederea salariu_r:
salariu_r (cod_salariat, salariu_brut, salariu_realizat)
unde salariu_realizat = salariu_brut * zile_lucrate / total_zile
Daca se doreste actualizarea coloanei salariu_brut din vedere, acest lucru este posibil, datorita faptului ca actualizarea se propaga inapoi la coloana salariu_brut din tabelul de baza, producandu-se si actualizarea acesteia. Pe de alta parte, nu este posibila actualizarea coloanei salariu_realizat, datorita faptului ca schimbarea valorii acesteia s-ar putea produce prin schimbarea valorilor mai multor coloane din tabelul de baza (salariu_brut, zile_lucrate, total_zile), SGBD nestiind care dintre aceste coloane sa fie modificata.
Un SGBD trebuie sa dispuna de un set de reguli care sa determine daca o coloana a unei vederi poate sau nu sa fie actualizata.
Un sistem relational trebuie sa ofere posibilitatea procesarii tabelelor (de baza sau virtuale) nu numai in operatiile de interogare a datelor cat si in cele de inserare, actualizare si stergere.
Operatiile de manipulare a datelor (inserare, actualizare si stergere) trebuie sa se poata efectua asupra oricarei multimi de randuri dintr-un tabel, pornind de la intregul tabel si terminand cu un rand sau nici unul. Un SGBD relational manipuleaza continutul BD la nivel de multime de randuri. Limbajul SQL asigura aceasta facilitate prin instructiunile: INSERT cu subinterogare, UPDATE si DELETE.
Programele de aplicatie nu trebuie sa depinda de modul de stocare si accesare fizica a datelor.
Un SGBDR trebuie sa separe complet aspectele de ordin fizic ale datelor (modul de stocare si modul de acces la date) de cele de ordin logic. De ex., daca un fisier care contine un tabel de date este mutat pe o alta unitate de disc sau ii este schimbat numele, aceasta actiune nu trebuie sa aiba vreun efect asupra aplicatiilor care folosesc acel tabel.
Rg. 9: Regula independentei logice a datelor
Programele de aplicatie nu trebuie sa fie afectate de nici o restructurare logica a tabelelor bazei de date care conserva datele.
Orice modificare efectuata asupra unui tabel care conserva datele din acesta (de ex., daca un tabel trebuie divizat in 2 parti din motive de crestere a performantei) nu trebuie sa afecteze functionarea programelor de aplicatie. Aceasta regula este respectata prin posibilitatea definirii vederilor: daca un tabel este divizat in 2 parti, atunci se poate crea o vedere care alatura cele 2 tabele, astfel incat aceasta impartire nu va avea niciun efect asupra aplicatiei.
Rg. 10: Regula independentei datelor din punctul de vedere al integritatii
Regulile de integritate a bazei de date trebuie sa fie definite in limbajul utilizat de sistem pentru definirea datelor si nu in cadrul aplicatiilor individuale: in plus, aceste reguli de integritate trebuie stocate in dictionarul de date.
Aceasta regula se refera la faptul ca restrictiile de integritate trebuie impuse la definirea tabelelor bazei de date si nu in cadrul aplicatiilor care folosesc aceste tabele. De ex., Oracle respecta aceasta regula la definirea tabelelor (in cadrul comenzii CREATE TABLE) putandu-se defini atat restrictiile de integritate structurala (NOT NULL, UNIQUE, PRIMARY KEY, FOREIGN KEY) cat si unele restrictii de comportament (CHECK). Informatiile despre aceste restrictii sunt stocate in dictionarul de date.
Rg. 11: Regula independentei datelor din punctul de vedere al distribuirii
Programele de aplicatie nu trebuie sa fie afectate de distribuirea pe mai multe calculatoare a bazei de date.
BD trebuie sa functioneze corect indiferent daca se gaseste pe un singur calculator sau este distribuita in mai multe noduri ale unei retele. Aceasta regula este o extensie a regulii 8, privind independenta programelor de aplicatie fata de modul de stocare fizica a datelor.
Un avantaj il prezinta posibilitatea replicarii locale a tabelelor aflate in alte noduri ale retelei, evitandu-se astfel transmiterea in mod repetat a informatiilor prin retea.
Rg. 12: Regula privind prelucrarea datelor de catre un limbaj de nivel inferior
Orice limbaj nerelational folosit pentru accesarea datelor trebuie sa respecte aceleasi conditii de integritate ca si limbajul relational de acces.
Daca sistemul poseda un limbaj procedural prin care se acceseaza datele la nivel de rand si nu, potrivit sistemului relational, la nivelul multimilor de randuri, in acest limbaj nu se pot evita restrictiile de integritate pe care trebuie sa le respecte un limbaj relational de acces la date.
Rg. 0: Regula de baza
Un SGBD Relational trebuie sa fie capabil sa gestioneze BD exclusiv pe baza caracteristicilor sale relationale.
Aceasta regula are rolul de a rezuma concluziile desprinse din celelalte reguli. In esenta, acesta inseamna ca sistemul trebuie sa indeplineasca toate functiile prin manipulari in care unitatea de procesare sa fie tabelul (multimi de randuri), asupra caruia sa se efectueze operatiile specifice modelului relational.
Regulile de mai sus sunt grupate in 5 categorii, si anume:
I Reguli de baza: Rg.0 si Rg.12;
II Reguli structurale: Rg.1 si Rg.6;
III Reguli privind integritatea datelor: Rg.3 si Rg.10;
IV Reguli privind manipularea datelor: Rg.2, Rg.4, Rg.5 si Rg.7;
V Reguli privind independenta datelor: Rg.8, Rg.9, si Rg.11;
Obs.: Nici unul dintre SGBD-urile actuale nu satisface in totalitate toate cele 13 reguli ale lui Codd. De aceea, in practica, pentru a putea fi considerat relational, un SGBD trebuie sa indeplineasca un set minimal de cerinte.
Un SGDB se numeste minimal relational daca satisface urmatoarele conditii:
Toate datele din cadrul bazei de date sunt reprezentate prin valori in tabele.
Nu exista pointeri observabili de catre utilizator intre tabele.
Sistemul asigura operatorii relationali de proiectie, selectie si compunere naturala,
fara limitari impuse de considerente interne.
Un SGDB se numeste complet relational daca este minimal relational si satisface in plus urmatoarele conditii:
- Sistemul asigura toate operatiile de baza ale algebrei relationale, fara limitari impuse de considerente interne,
- Sistemul asigura restrictiile de integritate de baza ale modelului relational .
Un SGDB definit prin regulile lui Codd este un SGDB relational ideal.
|
