Sistemi di elaborazione dell’informazione

1. Sistemi di elaborazione dell’informazione Università degli studi di Catania Facoltà di Economia e Commercio Corsi di laurea in: • Economia Aziendale • Amministrazione e Controllo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

2. Sistemi di elaborazione dell’informazione Prof Ing Gaetano La Rosa email: info@glrstudio.com Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

3. Oggetto del corso • “Database Management Systems” (DBMS) Sistemi di Gestione di Basi di Dati • utilizzati nelle organizzazioni complesse • molti dati da gestire • processi complessi • dati cruciali per lo svolgimento delle attività Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

4. Introduzione • i DBMS sono una componente fondamentale del sistema informatico di una grande organizzazione • Il sistema informatico è una componente fondamentale del sistema informativo • Il sistema informativo è una componente fondamentale del sistema organizzativo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

5. Sistemi per BD >> Introduzione Sistema Organizzativo • complesso delle strutture, delle regole e delle procedure che regolano lo svolgimento delle attività • Esempio: banca – regolamento apertura c/canagrafe – procedure per la registrazione delle nascite Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

6. Sistema Informativo (1) • La parte del sistema organizzativo che presiede ai processi di: • Raccolta • conservazione • utilizzo delle informazioni • Es: banca – registrazione prelievi su c/c, emissione estratto conto anagrafe – registrazione nascita, emiss. certificato di nascita Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

7. Sistema Informativo (2) • Ogni organizzazione ha un sistema informativo, eventualmente non esplicitato nella struttura. • Quasi sempre, il sistema informativo è di supporto ad altri sottosistemi, va quindi studiato nel contesto in cui è inserito • Il sistema informativo è in genere suddiviso in sottosistemipiù o meno fortemente integrati. Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

8. Le risorse di una organizzazione • persone   • denaro • strutture, strumenti, materiali • informazioni Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

9. Funzioni di un sistema informativo • acquisizione delle informazioni • conservazione delle informazioni • elaborazione delle informazioni • distribuzione, scambio di informazioni Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

10. Sistemi informativi ed Automazione • Il concetto di “sistema informativo” è indipendente da qualsiasi automazione: • Esistono organizzazioni la cui ragion d’essere è la gestione d’informazioni (p.e. servizi anagrafici e banche) e che esistono da secoli; • In ‘sistemi di elaborazione’ siamo maggiormente interessati ai sistemi informativi automatizzati; Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

11. Sistema Informatico • La porzione informatizzata del sistema informativo; • Collezione di applicazioni che gestiscono i dati e i flussi informativi; • In pratica, in molti casi: sistema informativo = sistema informatico Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

12. Organizzazione complessa (es: azienda) Sistemaorganizzativo Sistemainformativo Sistemainformatico Sistema Informatico • Struttura a livelli DBMS obiettivo dei DBMS: il trattamento dei dati per ottenere informazioni Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

13. Gestione delle informazioni (1) • Nelle attività standardizzate dei sistemi informativi complessi, sono state introdotte nel tempo forme di organizzazione e codifica delle informazioni; • Ad esempio, nei servizi anagrafici si e’ iniziato con registrazioni discorsive e poi con registrazioni standardizzate. • Esempio • Nome e cognome • Estremi anagrafici • Codice Fiscale Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

14. Gestione delle informazioni (2) • Nelle attività umane, le informazioni vengono gestite (registrate e scambiate) in forme diverse: • Idee informali • Linguaggio naturale • Disegni, grafici, schemi • Numeri e codici • e su vari supporti • Memoria umana, carta, dispositivi elettronici. Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

15. Informazioni e dati (1) • Nei sistemi informatici, le informazioni vengono rappresentate in modo essenziale, attraverso i dati Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

16. Dati e Informazioni • Informazione: notizia, dato o elemento che consente di avere conoscenza più o meno esatta di fatti, situazioni, modi di essere. • Dato: ciò che è immediatamente presente alla conoscenza, prima di ogni elaborazione; • in informatica  elementi di informazione costituiti da simboli che debbono essere elaborati. Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

17. Dati e Informazioni (2) • I dati devono essere interpretati per diventare informazioni (processo di conoscenza) Esempio: 1 3 10 12 17 20 21 30 • Risultati del Totogol concorso n° x del gg/mm/aaaa1 3 10 12 17 20 21 30 Quote 8pt: € 215.594,00 Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

18. Base di dati • accezione generica, metodologica: Insieme organizzato di dati utilizzati per il supporto allo svolgimento delle attività di un ente (azienda, ufficio, persona); • accezione specifica, metodologica e tecnologica: insieme di dati gestito da un DBMS; Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

19. Architettura dei Sistemi Informatici • I sistemi informatici sono presto stati considerati fondamentali nelle grandi organizzazioni; • Esistono da prima che esistessero i DBMS; • Erano basati su un’architettura diversa rispetto a quella attuale Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

20. Architettura Tradizionale dei S. I. (1) • Applicazioni e file Applicazione n.1Es: dati nascite Disco Applicazione n.2Es: certif. elettorali File A File B File C Applicazione n.3Es: erogazione contr. Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

21. Archivio 1:orario lezioni Archivio 2:ricevimento Architettura Tradizionale dei S. I. (2) assenza di integrazione: ridondanza Gestione orario lezioni Gestione ricevimento Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

22. Gestione orario lezioni Base di dati Gestione ricevimento Architettura Moderna dei S.I. (1) integrazione: efficienza Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

23. Architettura Moderna dei S.I. (2) • Architettura basata su DBMS Appl. n.1 DBMS(servizi) Appl. n.2 Base di Dati(dati) Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

24. Problemi ed Esigenze • Dimensioni dei dati (tantissimi dati) • Ridondanza (dati duplicati) • Incoerenza (dati discordanti) • Efficienza • Condivisione dell’accesso • Affidabilità • Sicurezza Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

25. DataBase Management System DBMS (1) Sistema software in grado di gestire collezioni di dati che siano (anche): • grandi (di dimensioni (molto) maggiori della memoria centrale dei sistemi di calcolo utilizzati) • persistenti (con un periodo di vita indipendente dalle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano) • condivise (utilizzate da applicazioni e utenti diversi) Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

26. DataBase Management System DBMS (2) Esso garantisce: • affidabilità: • resistenza a malfunzionamenti hardware e software; • recupero dei dati in caso di guasti • Esempio: in caso di malfunzionamento (alimentazione, rottura del disco) i dati devono poter essere recuperati • Privatezza e sicurezza: controllo degli accessi; • meccanismi di protezione dell’accesso • meccanismi di autorizzazione • Esempio: l’accesso ai dati è protetto agli utenti non autorizzati; gli utenti autorizzati hanno diversi livelli di autorizzazione Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

27. DataBase Management System DBMS (3) • efficienza: • utilizzo efficiente delle risorse di spazio e tempo del sistema; • efficacia: • rendere produttive le attività dei suoi utilizzatori. • centralizzazione dei servizi • miglioramento della produttività • semplicità della scrittura di applicazioni Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

28. DataBase Management System DBMS (3) • Ne consegue DBMS  Sistema per gestire • grandi collezioni di dati persistenti in modo • Efficiente ed efficace • garantendo servizi di: • condivisione • affidabilità • sicurezza Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

29. Figure Coinvolte utenti finali programmatori applicativi applicazioni utenti casuali amministratori DBMS Base di Dati Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

30. Esempi di DBMS Commerciali, fascia alta • IBM DB2 • Oracle • Microsoft SQL Server • Sybase • Informix Commerciali, fascia bassa • Microsoft Access • FileMaker Open Source • MySQL (www.mysql.com) • PostgreSQL (www.postgresql.org) Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

31. S.I. :sistema informativo Studio di fattibilità Raccolta e analisi dei requisiti Progettazione Implementazione Validazione e collaudo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

32. Progettazione del SI Studio di fattibilità Progettazione concettuale Raccolta e analisi dei requisiti Progettazione logica Progettazione Implementazione Progettazione fisica Validazione e collaudo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

33. Progettazione del SI:basi di dati relazionali Modello relazionale Entity Relation model

34. Una database è un insieme di dati organizzati per facilitare: Database (1) Database • L’inserimento • La ricerca • L’aggiornamento • La cancellazione • L’elaborazione dei dati Dati/richieste Clienti DBMS Fatture prodotti Dati/richieste DBMS: Data Base Management System Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

35. Database (2) Direzione Personale vendite • Se le informazioni fossero memorizzate in file diversi si potrebbe avere: • Ridondanza dei dati • Inconsistenze • Dipendenza dei programmi applicativi dalla struttura del file Amministrazione prodotti Fatture Clienti Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

36. Database (3) Il DBMS deve garantire: Database • Condivisione dei dati • Affidabilità • Privatezza dei dati • Gestione di grandi quantità di dati • Indipendenza dei dati Dati/richieste Clienti DBMS Fatture prodotti Dati/richieste Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

37. Database (4) La condivisione dei dati comporta: Database • Problemi di autorizzazione: attività diverse su dati in parte condivisi • Problemi di gestione della concorrenza: attività multi-utente su dati condivisi Dati/richieste Dizionario dei dati Clienti DBMS Fatture prodotti Dati/richieste Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

38. Data Base Management System Nell’analisi di un DBMS è necessario analizzare due componenti fondamentali: • rappresentazione dei dati • strutturazione dei dati sulla base di un modello logico • accesso ai dati per mezzo di linguaggi di interrogazione: • specificazione di condizioni per la selezione di dati Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

39. Rappresentazione dei dati Una rappresentazione dei dati permette l’indipendenzadalla loro rappresentazione fisica: un programma in un linguaggio ad alto livello opera su una rappresentazione dei dati: eventuali modifiche sulla rappresentazione fisica dei dati non richiede una modifica dei programmi. L’indipendenza fisica dei dati consiste nel fatto che l’utente interagisce con il DBMS indipendentemente da come questi sono organizzati fisicamente. Modello dei dati Insieme di costrutti utilizzati per rappresentare i dati, organizzarli e descriverne la dinamica Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

40. Indipendenza del DBMS • E’ la caratteristica fondamentale dei DBMS • Indipendenza dei dati rispetto alle applicazioni • Indipendenza dello schema logico rispetto allo schema fisico • Indipendenza degli schemi esterni (viste) rispetto allo schema logico Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

41. Vantaggi e svantaggi dei DBMS Pro • dati come risorsa comune, base di dati come modello della realtà • gestione centralizzata con possibilità di standardizzazione ed “economia di scala” • disponibilità di servizi integrati e centralizzazione • riduzione di ridondanze e inconsistenze • indipendenza dei dati (favorisce lo sviluppo e la manutenzione delle applicazioni) • semplificazione delle applicazioni • flessibilità nella manutenzione Contro • costo dei prodotti e della transizione verso di essi • non scorporabilità delle funzionalità (con riduzione di efficienza) • complessità dell’architettura e minore modularità Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

42. Modello dei Dati (1) • Esempi di modello logico • In linguaggio C tipi base, array, strutture, puntatori • In linguaggio Java tipi base, array, classi, oggetti, ereditarietà • Esempi di modello fisico • strutture per la rappresentazione dei bit (registri della memoria, file su disco) Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

43. Modello dei Dati (2) • Ogni DBMS è basato su precisi modelli • Modello logico • descrizione dei dati visibili alle applicazioni • Modello fisico • strutture per la gestione della persistenza su disco Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

44. Modello dei Dati (3) strategia di memorizzazione (struttura dei file) Appl. n.1 DBMS Appl. n.2 Schema logico Schema fisico es: struttura delle tabelle o delleclassi Disco(file) Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

45. I modelli logici dei dati (1) • sono utilizzati nei DBMS per l’organizzazione dei dati; • ad essi fanno riferimento i programmi; • sono indipendenti dalle strutture fisiche; Esistono tre principali modelli logici: • Relazionali : basati su tabelle • Gerarchici: basati su gerarchie • Reticolari: basati su grafi • Ad oggetti: basati su oggetti e classi Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

46. Imodelli logici dei dati (2) I modelli gerarchico e reticolare sono più vicini alle strutture fisiche di memorizzazione, mentre il modello relazionale è più astratto: • nel modello relazionale si rappresentano solo valori • anche i riferimenti fra dati in strutture (relazioni) diverse sono rappresentati per mezzo dei valori stessi; • nei modelli gerarchico e reticolare si utilizzano riferimenti espliciti (puntatori) fra record Più recentemente, è stato introdotto il modello a oggetti Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

47. Modelli Storici • Modello gerarchico • anni ’60 • IBM IMS • COBOL, Pascal • Modello reticolare • anni ’70 • IDS, IDMS • Codasyl, COBOL Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

48. Esempio: Modello relazionale (1) • In un database relazionale i dati sono organizzati in tabelle • La tabella rappresenta un oggetto base del sistema informativo Codice fiscale Cognome Nome Indirizzo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

49. Esempio: Modello relazionale (2) Una tabella è caratterizzata da: • tante righe quante sono le possibili istanze o esemplari dell'oggetto • tante colonne quanti sono gli attributi che caratterizzano l'oggetto • da una chiave che e’ data dall’attributo (o attributi) che consentono di identificare in modo univoco un esemplare dell’oggetto (ovvero una riga della tabella) • Una tabella si chiama anche relazione Indirizzo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa

50. Esempio: Modello relazionale (3) Campo chiave Cod fiscale cognome nome indirizzo Sistemi di Elaborazione - Prof Ing G. La Rosa