Poslovna informatika

1. Poslovna informatika Uvod u baze podataka Glava 7

2. Poglavlje 7Ciljevi Objasniti šta su baze podataka i njihova osnovna struktura Identifikovati vrste problema koji se mogu najbolje rešiti softverom za baze podataka Opisati različite vrste softvera za baze podataka, od jednostavnih za upravljanje fajlovima do kompleksnih relacionih baza podataka Opisati operacije baza podataka za memorisanje, sortiranje, zanavljanje, dobijanje odgovora na upite i prezentaciju tako dobijenih informacija Objasniti na koji način baze podataka mogu ugroziti privatnost Glava 7

3. Analiza poslovnih procesa • Model realnog sveta • Organizacija podataka • Skladištenje podataka • Ažuriranje, pretraživanje, kontrola • Dobijanje relevantnih i upotrebljivih informacija • Brzo dobijanje informacija Poglavlje 7Ciljevi Ključ za donošenje odluka Glava 7

4. Poglavlje 7osnove baza podataka • Razni softveri (aplikacije) su modeli realnog sveta (Win, Word, Excel, ...) • Baze podataka • Potpuno veštačka tvorevina slično geometriji, nisu tabele • U realnom svetupostoje tabele (tel. imenik, rečnik i sl.), ali ne i relacione BP • Najčešće se pod BP podrazumeva set informacija smeštenih u računaru • BP postoje u različitim formama: • Elektronski podaci: tekst, video i audio zapisi, brojevi • Knjige: kolekcija tekstova i slika, biblioteke • Datoteke organizovane u direktorijume • Skup šematskih crteža; • Uzorci (sa naftnih bušotina, ...) • Uzorci krvi za medicinske laboratorije, • DNK uzorci u forenzičkim laboratorijama.... Glava 7

5. Poglavlje 7osnove baza podataka Baza podataka (BP): organizovani, integrisani skup logički povezanih podatakao nekom sistemu skup podataka i postupaka za njihovo održavanje i korišćenje Prednost računarskih BP: lakše smeštanje velike količine informacija jednostavno, brzo i fleksibilno dobijanje traženih informacija lakše organizovanje i reorganizovanje informacija lakše prezentovanje i distribuiranje informacija DBMS (Data Base Management System): softverski sistem za upravljanje BP, kreira, menja, održava i manipuliše podacima, kontroliše prava pristupa BP Glava 7

6. Meta podaci i registar korisnika • Metapodaci: • Rečnik podataka; podaci o podacima • Opisuju svojstva ili karakteristike podataka krajnjih korisnika i konteksta • Omogućavaju razumevanje vrste i značenja podataka u BP • Tipična svojstva podataka: • naziv (ime) podatka, definicija, dužina (veličina), i dozvoljene vrednosti • Registar korisnika - Podaci o korisnicima i njihovim pravima pristupa • Ko može da pristupa: Username, password • Kojim podacima: Baza podataka, tabele, kolone, vrste • Šta može da radi sa podacima: INSERT, DELETE, UPDATE, SELECT Glava 7

7. Računarski sistem: Poglavlje 7osnove baza podataka Glava 7

8. Aplikacija Y Aplikacija X Aplikacija Z Datoteka X1 Datoteka Z1 Datoteka Y1 Datoteka X2 Datoteka Z2 Datoteka Y2 Datoteka X3 Datoteka Z3 Datoteke – podaci na disku Poglavlje 7Klasični fajl sistemi Glava 7

9. Aplikacija Y Aplikacija X Aplikacija Z Data Base Management System Baza podataka Baza podataka – podaci na disku Poglavlje 7Sistemi zasnovani na BP Glava 7

10. Eksterni (Lokalni logički) nivo Aplikativni program Korisnik za terminalom Aplikativni program Poglavlje 7osnove baza podataka pogled 1 pogled 2 pogled 3 Konceptualni (Globalni logički) nivo ŠEMA Fizički nivo DISK Glava 7

11. Poglavlje 7Modelovanje baze podataka Izlaz1 Relan sistem Ulaz Cilj svakog modela je da učini da je: Izlaz1 ≈ Izlaz2 Programi za upravljanje Baza podataka Programi za izveštavanje Izlaz2 Informacioni sistem Glava 7

12. Poglavlje 7 Modelovanje Generički tipovi modela: realni fizički model, narativni, grafički (simbolički) i matematički (formalni) model 3. Strukturno modelovanje (subjekat-objekat) 4. Objektno orijentisano modelovanje (objekti) Entitet (objekat): podrazumeva sve što se može jednoznačno odrediti, identifikovati i razlikovati u realnom sistemu (npr. STUDENT) Glava 7

13. Svaki entitet ima svoje osobine – atribute (???) • Domen atributa: • skup svih mogućih vrednosti koje atribut može poprimiti (slično tipu promenljive u programiranju) • Primarni ključ: jedan, ili više atributa čija • vrednost jednoznačno određuje primerak entiteta (?) • PRIMER: Objekat STUDENT može imati više atributa • STUDENT (BI, Ime, Prezime, Smer,...) Poglavlje 7Modelovanje baze podataka BI Glava 7

14. U realnom sistemu objekti su u međusobnoj interakciji • Modelovanje podataka: • MOV – modeli objekata i veza ili Entiti Relationship modeli podataka (BP) • U BP (modelu podataka iz realnog sistema): • odnosi između objekata posmatranja prikazuju se primenom logikeskupovai preslikavanja njihovih elemenata (npr: A B) ili kardinalnostima 1:1; 1:N; N:1; N:M Poglavlje 7Modelovanje Glava 7

15. 1. Hijerarhijski model: • jednostavna struktura, brzi pristup, redundantnost podataka, teža modifikacija • 2. Mrežni model : • minimalna redundantnost, kompleksna struktura • 3. Relacioni model • podaci u seriji 2-D tabela u međusobnoj relaciji preko spoljnih ključeva • 4. Objektni model: • objekti i njihove veze posmatraju se zajedno kao jedan objekat • Opšti cilj modela BP: olakšati smeštanje podataka i dobijanje informacija • Osnovne razlike modela BP: • načini uspostavljanja veza između relacija (notacije) • ograničenja nad podacima i vezama Poglavlje 7Modeli BP Glava 7

16. Relacione BP Tab1 Tab2 Tab3 Glava 7

17. Poglavlje 7Anatomija baza podataka Sastoje se od: Bita, organizovanih u bajtove, koji mogu da čine stringove itd. Polja (fields) – niz bajtova koji reprezentuje informaciju Slog (records) ili zapis - niz polja koji zajedno opisuju jedan primerak “entiteta” (objekta) Datoteka (files) – niz slogova koji opisuju različite entitete (objekte) ili relaciona tabela u relacionoj DB Baza podataka tipično sadrži: više relevantnih datoteka – relacionih tabela Glava 7

18. Poglavlje 7Anatomija baza podataka Poslovni informacioni sistemi

19. Poglavlje 7Primer: Relacione baze podataka Polje Slog Tabela Glava 7

20. Poglavlje 7Osnovni pojmovi Modela objekti-veze (MOV) • Objekat - elemenat klase: • osoba, mesta, fizičkih objekata, događaja ili koncepata • nešto što se može videti, dodirnuti ili drugačije osetiti, • ima svojstva i ponašanja o ćemu korisnici mogu da skladište podatke. • Tipovi objekata klasifikuju se u: • osobe - radnici, klijenti, prodavci, studenti i dr. • mesta - skladišta, zgrade, sobe i dr. • stvari - proizvod, vozilo, opremu, videotraku i dr. • događaji - porudžbina, plaćanje, račun, aplikacija, rezervacija... • Atribut: osobina ili karakteristika objekta. • Tip podatka: definiše klasu podataka koja se može skladištiti u taj atribut. • Domen atributa: definiše koje vrednosti može da ima jedan atribut. • Difoltna vrednost: uskladištena za dati atribut ukoliko je korisnik ne promeni. Poslovni informacioni sistemi

21. Poglavlje 7Osnovni pojmovi MOV • Jedinstveniključ:j edinstveno identifikuje svaki objekat, • svaki objekat mora da ima jedinstveni ključ po kome se traži u BP • Kandidati za ključ: objekat može imati više od jednog ključa Primer:RADNIK se može jedinstveno identifikovati preko: MLB, šifre zaposlenog ili e-mail adrese. • Primarni ključ – PK (PRIMARY KEY): • kandidat za ključ koji se najčešće koristiti da jedinstveno identifikuje objekat. • Složeni PK - grupa atributa koja jedinstveno identifikuju objekat. Primer: VIDEO KASETA (ŠIFRA_KASETE, ŠIFRA_NASLOVA, BROJ_KOPIJE) Složeni PK: ŠIFRA_NASLOVA, BROJ_KOPIJE) • Alternativni ključevi: • svi drugi kandidati za ključ koji nisu izabrani za PK • Difoltna vrednost PK: NOT NULL • PK ne sme biti prazno polje, neće moći jedinstveno identifikovati objekat. Poslovni infoni sistemi

22. Poglavlje 7Osnovni pojmovi MOV • Spoljni ključ - FK (Foreign key): • atribut (grupa atributa) jednog objekta definisana nad istim domenom, • koristi se za povezivanje sa vrednošću PK drugog objekta • FK objekta 2 je PK objekta 1 sa kojim je objekat 1 u vezi, ili • je deo atributa PK objekta 1 koji sam nije PK PRIMER1: U relaciji KLIJENT - PORUDŽBINA,PK KlijentID, se prenosi se u objekat PORUDŽBINA gde je njegov FK PRIMER 2: U relaciji RADNIK (ŠIFRA_RAD,ŠIFRA_ODEL, ...) – složeni PK, a SIFRA_ODELFK u relaciji ODELJENJE (NAZIV_OD, ŠIFRA_OD,....) Poslovni informacioni sistemi

23. Poglavlje 7Osnovni pojmovi MOV • Relacije objekata: objekti su uvek u nekoj vezi sa drugim objektima. • Kardinalnost- definiše preslikavanje E1 E2 i E2 E1 • ističe ulogu objekta i veze • definiše minimalni i maksimalni broj događaja jednog objekta u konkretnoj relaciji sa drugim objektom (1:1, 1:N, N:1, N:M) • pošto su sve relacije dvosmerne, morase definisati za oba smera PRIMER semantike kardinalnosti: • 1. preslikavanje : min. 1, max. 1 radnik radi u odeljenju • 2. preslikavanja : odeljenje zapošljava min. 0, max M radnika Radnik (1,1) (0,M) Odeljenje Radi Događaj Poslovni informacioni sistemi

24. Martin-ova notacija kardinalnosti (MOV) Poslovni informacioni sistemi

25. UML notacija MOV Poslovni informacioni sistemi

26. Poglavlje 7osnove baza podataka Relacija zaposleni-odelenje Kardinalnosti ZapID Prezime OdelenjeID Ime JMBG ZAPOSLENI ODELENJE Radi u (1,M) (1,M) DatumZap NazivOdel Plata OdelenjeID Adresa Poslovni informacioni sistemi

27. Poglavlje 7Elektronska kartoteka Operacije nad bazama podataka: CREATE – kreiranje relacija (tabela) INSERT – unos podataka DELETE – brisanje podataka UPDATE – izmena podataka SELECT - Upit (Query): nalaženje zapisa koji zadovoljava unapred postavljene kriterijume GRANT – dodela privilegija (korisnici, nad kojim podacima, koje operacije) SORTIRANJE --rearanžiranje zapisa (alfabetski ili numerički) ŠTAMPANJE - izveštaja, oznaka i različitih formulara, uređena lista selektovanih zapisa i polja u formi lakoj za čitanje i razumevanje Glava 7

28. Poglavlje 7NORMALIZACIJA BP • Anomalijeu održavanju BP: • problemi operacija održavanja BP • ponavljanje operacija više puta • logičko dodavanje se ne može izvršiti • izbacivanje jednog logičkog skupa podataka dovodi do neželjenog izbacivanja drugih podataka • Teorija relacione BP: • obezbeđuje kriterijume za određivanje stepena ranjivosti tabele na logičke nekonzistentnosti i anomalije • normalizacija BP dovodi BP u normalnu formu (1-6) Poslovni informacioni sistemi

29. Poglavlje 7Normalne forme (NF) BP • NF je primenljiva na individualne tabele: • cela BP je u NF, ako su sve njene tabele u NF što uvek nije slučaj • Dobro dizajnirana tabela može biti u prvom pokušaju u 3NF • ako je tabela u 3NF vrlo je verovatno da je i u 5NF • NF iznad 3NF obično ne zahteva ekstra troškove jer tabela u 3NF ne zahteva modifikaciju da se zadovolje ovi zahtevi • NF1-3 : svi ne-ključni atributi treba da budu zavisni od primarnog ključa • NF4 i 5: odnose se na relacije N:M i 1:N između atributa • 6NF:obuhvata razmatranja relevantna za privremene BP Poslovni informacioni sistemi

30. SQL (Structured Query Language): • savremeni programi za upravljanje BP • podržavaju standardizovani jezik za programiranje složenih upita • raspoloživ u mnogim sistemima za upravljanje BP • programeri i sofisticirani korisnici ne moraju da uče novi jezik kada rade na novom sistemu • grafički korisnički interfejs omogućava point-and-clickupite: • izoluje korisnika od kompleksnosti jezika upita Poglavlje 7Jezik struktuiranih upita Glava 7

31. Poglavlje 7Upiti za pretragu WWW (Web)baza U cilju nalaženja online članaka o novim metodama za recikliranje tonera laserskih štampača, može se upotrebiti sistem za Web pretragu kao što je npr Google Glava 7

32. Poglavlje 7Upiti za pretragu WWW (Web)baza Kada pritisnete “Search” dugme, pretraživač daje listu odgovora uređenu po relevantnosti Glava 7

33. Poglavlje 7Upiti za pretragu WWW (Web)baza Selektovanje bilo kog linka uzrokuje prikazivanje odgovarajuće web stranice Glava 7

34. Poglavlje 7Elektronska kartoteka Softver za specijalizovane BP: namenjen za memorisanje specifičnih podataka Geografski informacioni sistemi (GIS): obuhvataju geografske i demografske podatke u vidu elektronskih mapa Elektronski personalni organizator/pomoćnik (PIM/PDA) - automatizuje neke ili sve od sledećih funkcija: adresar/telefonski imenik, kalendar zakazanih sastanaka lista obaveza, obaveštenja različite prirode Priručni (Handheld)računari: mogu da razmenjuju informacije pomoću aplikacija kao što su iCalendarkoja radi i na PCs i na Mekintošu Glava 7

35. Poglavlje 7Sistem upravljanja bazama podataka -DBMS Fajl menadžer: omogućava korisniku rad sa jednim fajlom u istom trenutku Sistem za upravljanje bazama podataka (Database management system- DBMS): manipuliše podacima u velikim skupovima fajlova, omogućava krosrefernciranje između fajlova može se koristiti interaktivno ili se direktno kontroliše iz nekog drugog programa Glava 7

36. Poglavlje 7DBMS Šta čini bazu podataka relacionom? Za većinu korisnikarelaciona BP je: program koji omogućava međusobno povezivanje tabela promene u jednoj tabeli izazivaju automatske promene u ostalim tabelama Za stručnjake iz oblasti računarstvarelacioneBPsu tehnička definicija koja se odnosi na osnovnu strukturu podataka (relaciona algebra – preslikavanje skupova) pravila koja specificiraju kako se manipuliše podaci Struktura relacionih BP şe zasniva na relacionom, matematičkom modelu koji kombinuje podatke u tabelama Glava 7

37. Baza je relaciona kada su datoteke u međusobnim relacijama, kao npr. Student ID polje u datoteciStudent Poglavlje 7DBMS Glava 7

38. Poglavlje 7DBMS Klijent/server računarstvo obuhvata dvosmerno komuniciranje izmedju aplikacije koja radi na “klijent" i "server" PC-u Glava 7

39. “Cilj je neposredno posedovanje informacija” Bill Gates Poglavlje 7DBMS Primena klijent/server pristupa BP- Mrežno računarstvo (greed computing): klijent/server pristup velikim serverima BP prednost jednostavnih PC korisničkih interfejsa zadržavaju pristup BP smeštenim na velikim serverima Pretraga BP po podacima (Data Mining): otkrivanje i izdvajanje skrivenih prediktivnih informacija iz velikih BP koristi statističke metode i tehnologiju veštačke inteligencije: locira trendove i karakterističneoblike u podacima, koji bi se inače prevideli uobičajenim SQL upitima BP Glava 7

40. Poglavlje 7DBMS Baze podataka i Web: Informacije su dostupne preko Intraneta iInterneta HTML- jezik za konstrukciju HTTP Web stranica nije namenjen za upite BP XML- noviji, moćniji jezik za opis podataka olakšava pristup BP Web BP: evoluirale u pravcudirektorijuma direktorijumi su srce mnogih CRM/ERP sitema CRM (Customer Relationship/ResaurceManagement) - sistema za upravljanje odnosima sa kupcima: sw sistemi za upravljanje informacijama o kupcima ERP (Enterprise Resource Planing) - sistem za upravljanje celim preduzećem Glava 7

41. Poglavlje 7Primer: DBMS za e-poslovanje Server BP Glava 7

42. Poglavlje 7Slojevita arhitektura RBP Velike BP često sadrže stotine relacionihtabela Sistem za upravljanje bazama podataka (DBMS): oslobađa korisnike od kompleksnog unutrašnjeg rada BP daje informacije i naredbe za obavljanje datog zadatak Raznolikost BP: Glava 7

43. Poglavlje 7Trendovi u RBP Blokovska obrada (Batchprocessing): korisnik akumulira transakcije i uvodi u sistem u velikim blokovima u cilju izvršavanja primenjuje se u onim slučajevima gde je obrada velikog broja transakcija odjednom Obrada u realnom vremenu (Real-Time computing): obezbeđuje trenutni pristup informacijama Interaktivna obrada: zamenjuje blokovsku obradu u većini primena korisnik može da interaguje sa podacima u BP preko terminala, gledanjem i menjanjem vrednosti online u realnom vremenu Glava 7

44. Poglavlje 7Rad sa bazama podataka Izaberite odgovarajući alat za vaš posao Razmišljajte o tome kako da dobijete informacije pre nego što ih smestite u računar Počnite sa planom i pripremite se da promenite vaš plan Učinite vaše podatke konzistentnim; nekonzistentnost može da pokvari sortiranje i oteža pretragu Baze podataka su onoliko dobre koliko su dobri podaci Pažljivo sastavljajte upite Ukoliko niste uspeli iz prvog pokušaja, oprobajte neki drugi pristup Glava 7

45. Poglavlje 7Ostale BP Objektno orjentisane baze podataka - ODBMS: čine konstrukciju i upotrebu BP fleksibilnijom memorišu se softverski objekti- procedurezajedno sa podacima često se koriste zajedno sa OO programskim jezicima(SQL:1999, Python, Java, C#, Visual Basic .NET, C++...) proširuje OO programski jezik sa: transparentno trajnim podacima, kontrolom konkurentnog rada, oporavkom podataka, združenim upitima i drigim kapacitetima... Multimedijalne baze podataka: indeksi za slike, mape, video i druge multimedijalne fajlove BP sa prirodnim jezikom omogućavaju postavljanje upita na prirodnom jeziku za buduće baze podataka - više veštačke inteligencije Glava 7

46. Poglavlje 7BP sa prirodnim jezikom www.freeanswers.comOmogućava korisniku postavljanje pitanja o računarima na Engleskom ili nekom drugom prirodnom jeziku Glava 7

47. Poglavlje 7Računari i privatnost Lični podaci u BP- sve o vama! Više od 15.000 speciajalizovanih marketinških BP sadržepreko 2 milijardeimena (2005.) Ove BP sadrže godine,prihode, religijsku pripadnost... Zaštita od povrede privatnosti nijeeksplicitno garantovana brojnim ustavima u svetu (američkim, našim i dr.) Vode se žestoke debate o tome šta je pravo na privatnost Pravo na privatnost proizilazi iz nekih drugih ustavnih garancija: Državni zakoni daju formu zaštite privatnosti Većina tih zakona je pisana pre mnogo godina Većina zemalja EU već imaju jake zakone o zaštiti privatnosti U 2009. ukradeno >70 miliona identiteta i > 3 miliona brojeva socijalnih karti, (85% na online krađe) Glava 7

48. Poglavlje 7Računari i privatnost Ugroženost lične privatnosti pojačavaju i druge IKT: Mreže: omogućavaju prenošenje ličnih podataka bilo gde u bilo kom trenutku Primer: Microsoft Passport, deo .NET tehnologije: može opciono da sakuplja u centralnoj BP kontrolisanoj od MS-a: lozinke, brojeve kreditnih kartica ostale informacije o potrošačima Tehnologija za monitorisanje radnih mesta: omogućava menadžerima da saznaju više nego ikad do sada o radnim navikama i ponašanju zaposlenih Glava 7

49. Poglavlje 7Računari i privatnost Kamere za nadzor: sve više se koriste za otkrivanje saobraćajnih i drugih prekršaja, u kombinaciji sa bazom fotografija može da posluži za lociranje kriminalaca i drugih osoba Osmatrački sateliti: praktično omogućava praćenje bilo koje osobe na planeti Mobilni telefoni: poseduju tehnologiju za otkrivanje i slanje podataka o poziciji osobe Glava 7

50. Poglavlje 7Pravo na privatnost Vaš lični broj je vaš i nemojte ga davati svakom Recite “ne” direktnim e-mejlovima i telefonskim pozivima putem kojih se distribuiraju vaše lične privatne informacije Budite upoznati sa vašim elektronskim pravima Podržavajte organizacije koje se bore za prava na privatnost Glava 7