Informatica

1. Informatica Introduzione alle basi di dati Lezione 2 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione, laurea magistrale Anno accademico: 2005-2006

2. 1 - Introduzione 1a – Introduzione ai basi di dati 1b – Insiemi

3. Insiemi • Insieme: collezione di elementi • L’ordine non è importante • Per esempio: {1,5,3} = {1,3,5} • Un insieme non contiene duplicati • Per esempio: {rosso,verde,rosso} è identificato con {rosso, verde}

4. Insiemi • Esempi: {z | z è un colore primario} = {rosso, blu, giallo} {y | y è un numero pari tra 5 e 15} = {6, 8, 10, 12, 14} • Caso speciale:  = {}, l’insieme vuoto

5. Elemento di un’insieme • Per esempio, 1 è un elemento dell’insieme {1,5,3} • Per esempio, rosso è un elemento dell’insieme {rosso, verde} • L’elemento z è un elemento di un’insieme A: z in A (oppure zA, zappartiene a A)

6. Sottoinsieme • A è un sottoinsieme di B se ogni elemento zin A è anche un elemento di B • A è un sottoinsieme di B è scritto A  B • Per esempio, {1,3} è un sottoinsieme di {1,5,3} • Per esempio, {rosso} è un sottoinsieme di {rosso, verde}

7. Prodotto cartesiano • Prodotto cartesiano di due insiemi A e B AxB = {(z1,z2) | z1A e z2B} dove (z1,z2) sono coppie ordinate di elementi • Per esempio: A = {1,2,4}, B= {a,b} AxB = {(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(4,a),(4,b)}

8. Prodotto cartesiano • Prodotto cartesiano di n insiemi D1, D2, …, Dn D1x…xDn = {(z1,…,zn) | z1D1,…,znDn} dove (z1,…,zn) sono n-uple ordinate di elementi

9. Relazione matematica • Relazione matematica su insiemi A e B (domini della relazione) = sottoinsieme di AxB • Per esempio: AxB = {(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(4,a),(4,b)} Una relazione matematica su insieme A e B potrebbe essere: R={(1,a),(1,b),(4,b)}

10. Relazione matematica • Relazione matematica sugli insiemi D1,…,Dn (domini della relazione) = un sottoinsieme di D1x…xDn

11. Unione • Unione di due insiemi A e B AB = {z | zA o zB} • Per esempio: • {1,5,3}  {4,5,9} = {1,5,4,9,3} • {1,5,3} {rosso, verde} = {1,5,rosso,verde,3}

12. Intersezione • Intersezione di due insiemi A e B AB = {z | zA e zB} • Per esempio: • {1,5,3}  {1,3,8} = {1,3} • {rosso, blu} {rosso, verde} = {rosso} • {1,5,3}  {1} = {1} • {1,5,3}  {1,5,3} = {1,5,3} • {rosso, blu}  {verde, giallo} = 

13. Differenza insiemistica • Differenza insiemistica tra due insiemi A e B A-B = {z | zA e non zB} • Per esempio: • {1,5,3} – {1,3} = {5} • {rosso,blu,giallo} – {blu} = {rosso,giallo}

14. Esercizi • {10,20,30}  {5,10,15,20,25,30,35}? • {1,2,35} {1,2,30}? • {10,20,30}  {z | z è tra 1 e 50}? • Che cos’è {1,2,3}x{a,b}?

15. Esercizi • Che cos’è {0,1}x{a,b}x{rosso,blu}? • Che cos’è {0,1}  {a,b}? • Che cos’è {a,b,c}  {a,b}? • Che cos’è {a,b,c}  {a,b}?

16. Esercizi • Che cos’è {1,2,3}  {a,b}? • Che cos’è {1,2,3} – {3}? • Che cos’è {1,2,3} – {1,2,3}? • Che cos’è {1,2,3} – {a,b}?

17. Esercitazioni • (2,3)  {1,2,3} x {a,b}? • (1,b)  {1,2,3} x {a,b}? • (1,b,blu)  {1,2,3} x {a,b} x {rosso,blu}? • {(1,b,a), (3,a,a)}  {1,2,3} x {a,b} x {a,b}?

18. 2 - Metodologie e modelli per il progetto Modello Entità-Relazione

19. Introduzione alla progettazione • Il problema: progettare una base di base di dati a partire da requisiti sulla realtà di interesse • Progettare: definire la struttura, caratteristiche e contenuto

20. Il ciclo di vita dei sistemi informativi • La progettazione costituisce solo una delle componenti del processo di sviluppo • Va inquadrato in un contesto più ampio: il ciclo di vita dei sistemi informativi

21. Il ciclo di vita dei sistemi informativi Studio di fattibilità Raccolta e analisi dei requisiti Progettazione Implementazione Validazione e collaudo Funzionamento

22. Il ciclo di vita dei sistemi informativi • Studio di fattibilità: definire i costi delle varie alternative possibili • Raccolta e analisi dei requisiti: individuazione delle proprietà e delle funzionalità che il sistema dovrà avere • Progettazione: dei dati (la struttura e l’organizzazione che i dati dovranno avere) e delle applicazioni (le caratteristiche dei programmi applicativi)

23. Il ciclo di vita dei sistemi informativi • Implementazione: realizzazione del sistema informativo • Validazione e collaudo: serve a verificare il corretto funzionamento e la qualità del sistema informativo • Funzionamento: il sistema informativo diventa operativo

24. Il ciclo di vita dei sistemi informativi • Il processo non è quasi mai strettamente sequenziale  ciclo • Focalizzeremo attenzione sulla terza fase del ciclo di vita: progettazione (dei dati)

25. Metodologie di progettazione • Nell’ambito delle basi di dati: separare in maniera netta le decisioni relative a “cosa” rappresentare in una base di dati da quelle relative a “come” farlo • Cosa: prima fase (progettazione concettuale) • Come: seconda e terza fase (progettazione logica e fisica)

26. Metodologie di progettazione • Progettazione concettuale • Fa riferimento a un modello concettuale dei dati • I modelli concettuali ci consentono di descrivere l’organizzazione dei dati a un alto livello di astrazione

27. Metodologie di progettazione • Progettazione logica • Traduzione dello schema concettuale nel modello di rappresentazione dei dati • Fa riferimento a un modello logico dei dati • Modello logico: indipendente dagli dettagli fisici, ma concreta • Progettazione fisica • Fa riferimento a un modello fisico dei dati • Modello fisico: dipende dallo specifico sistema di gestione di basi di dati scelto

28. Guyguyguyguygu Hvvvuvuvuv Fvvvuvuvuvu Vvyuvuyvuvu Vyuvuyvuyvu Vyuvuyvuo Progettazione concettuale Modello Entità-Relazionale Progettazione logica Relazioni/ tabelle Progettazione fisica Livello fisica (memorizzazione)

29. Modello Entità-Relazione • Il modello Entità-Relazione è un modello concettuale dei dati • Fornisce una serie di strutture (costrutti) atte a descrivere la realtà di interesse, ovvero per la descrizione dell’organizzazione dei dati a un alto livello di astrazione

30. Modello Entità-Relazione • Entità: rappresentano classi di oggetti che hanno proprietà comuni ed esistenza “autonoma” ai fini dell’applicazione di interesse • Per esempio: Città, Dipartimento, Impiegato, Acquisto e Vendita (nel contesto di un’applicazione aziendale) • Una occorrenza di una entità è un oggetto della classe che l’entità rappresenta • Per esempio: Torino è un esempio di occorrenze dell’entità Città

31. Modello Entità-Relazione • Entità: • Una occorrenza di entità non è un valore che identifica un oggetto (p.e. nome, codice fiscale, …) ma l’oggetto stesso • Questa è una differenza rispetto al modello relazionale (nel quale non possiamo rappresentare un oggetto senza conoscere alcune sue proprietà)

32. Modello Entità-Relazione • Entità: • Ogni entità ha un nome che la identifica univocamente Impiegato Dipartimento Città

33. Modello Entità-Relazione • Relazione (o associazioni): • Rappresentano legami logici tra due o più entità • Per esempio: • Residenza: tra le entità Città e Impiegato • Esame: tra le entità Studente e Corso • Un occorrenza di relazione è una n-upla costituita da occorrenza di entità • Per esempio: • Residenza: (Bologna, Rossi); oppure (Firenze, Verdi)

34. Modello Entità-Relazione • Relazione (o associazioni): • Ogni relazione ha un nome che la identifica univocamente • Graficamente: un rombo, e linee che connettono la relazione con ciascuna delle sue componenti Esame Corso Studente

35. Modello Entità-Relazione Esame Corso Studente • Esempi di occorrenze della relazione Esame • (Mario Rossi, Psicologia), (Franco Verdi, Psicologia), … e1 c1 s1 e2 e3 c2 s2 s3 e4 c3 s4 e5 Corso Studente

36. Modello Entità-Relazione Esame Corso Studente • Esempi di occorrenze della relazione Esame • (Mario Rossi, Psicologia), (Franco Verdi, Psicologia), … Mario Rossi Psicologia (Mario Rossi, Psicologia) (Franco Verdi, Psicologia) Franco Verdi (Franco Verdi, Biologia) Biologia Giulia Nero (Giulia Nero, Biologia) Economia (Francesca Bianco, Economia) Corso Studente Francesca Bianco

37. Modello Entità-Relazione • Relazione (o associazioni): • Possono esistere relazioni diverse che coinvolgono le stesse entità Sede di lavoro Residenza Impiegato Città

38. Modello Entità-Relazione • Relazione (o associazioni): • È possibile avere relazione tra una entità e se stessa Collega Successione Impiegato Sovrano Predecessore Successore

39. Modello Entità-Relazione • Relazione (o associazioni): • È possibile avere relazione che coinvolgono più di due entità Fornitura Fornitore Prodotto Dipartimento