ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α.

Transcript

1 ΒΑΣΕΙΣ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 2013

2 Where is the Life we have lost in living? Where is the wisdom we have lost in knowledge? Where is the knowledge we have lost in information? T.S.Eliot Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 2

3 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Εισαγωγή Πληροφορία Σύστημα Πληροφοριακό Σύστημα Πληροφορία Γνώση - Δεδομένα Σύστημα Γενικά περί του συστήματος Παραδείγματα συστημάτων Σύστημα και περιβάλλον Στόχος συστήματος Περιγραφή (μοντελοποίηση) συστήματος Μοντέλο χώρου καταστάσεων (state space) Μοντέλο Markov Μοντέλο συνάρτησης μεταφοράς (transfer function) Πληροφοριακό Σύστημα Ανθρώπινοι πόροι Διαδικασίες Τύποι Πληροφοριακών Συστημάτων ανάλογα με τις προσφερόμενες υπηρεσίες Συστήματα επεξεργασίας δεδομένων Συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS) Συστήματα επεξεργασίας συναλλαγών (transaction processing systems) Συστήματα πραγματικού χρόνου (real time systems) Συστήματα διοίκησης και ελέγχου Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (Management Information Systems) (MIS) Συστήματα υποστήριξης λήψης αποφάσεων (Decision Support Systems) Έμπειρα Συστήματα (Expert Systems) Πληροφοριακά Συστήματα Διεύθυνσης (Executive Information Systems) Συστήματα διαχείρισης γνώσης (Knowledge Management Systems) Παραδείγματα Πληροφοριακών Συστημάτων Πληροφοριακό Σύστημα Επιχείρησης Παραγωγής Προϊόντων Πληροφοριακό Σύστημα Νοσοκομείου Αστικό Πληροφοριακό Σύστημα (Urban Information System) Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (Geographical Information System GIS) Τοπικό Δίκτυο (LAN) Διαδίκτυο - Ένα Παγκόσμιο Πληροφοριακό Σύστημα ; Συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS) Δομές Δεδομένων - Βάσεις Δεδομένων Παραδείγματα ΒΔ Σύστημα Διαχείρισης ΒΔ (ΣΔΒΔ) Database Management System (DBMS) Αυτοπεριγραφικότητα ανεξαρτησία δεδομένων Οι διάφοροι ρόλοι (ανθρώπινοι πόροι) στον κύκλο ενός Συστήματος ΒΔ Διαχειριστές της ΒΔ (database administrators) Σχεδιαστές της ΒΔ (database designers) Τελικοί χρήστες Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 3

4 Αναλυτές συστημάτων και προγραμματιστές εφαρμογών (system analysts & application programmers) προσαρμοσμένων σε συγκεκριμένες ανάγκες των χρηστών Μοντέλα δεδομένων Σχήμα, Κατάσταση, Πραγματοποιήσεις ΒΔ Η Αρχιτεκτονική των 3 Σχημάτων Σχεδίαση ΒΔ Συλλογή και ανάλυση απαιτήσεων (requirements collection and analysis) Εννοιακή σχεδίαση (conceptual design) Επιλογή συγκεκριμένου ΣΔΒΔ ή του τύπου ΣΔΒΔ Λογική σχεδίαση (logical design) - Αντιστοίχιση μοντέλων δεδομένων (data model mapping) Φυσική σχεδίαση ΒΔ (physical database design) Εννοιακό μοντέλο ER (Entity Relationship) Ένα παράδειγμα εργασίας Οντότητες (entities) και χαρακτηριστικά (attributes) Συσχετίσεις (relationships) και δομικοί περιορισμοί (structural constraints) Τύποι ασθενών οντοτήτων (weak entity types) Διαγραμματική αναπαράσταση του μοντέλου ER Παραδείγματα εφαρμογής του μοντέλου ER Ιεραρχικό μοντέλο (hierarchical model) Δικτυακό μοντέλο (network model) Σχεσιακό μοντέλο (relational model) Γενική περιγραφή Περιορισμοί στα σχεσιακά μοντέλα Βασικές λειτουργίες της Σχεσιακής Άλγεβρας (Relational Algebra operations) Μετάβαση από το ER στο RDBMS Παραδείγματα μετάβασης στο μοντέλο RDΒMS Κανονικοποίηση (normalisation) Κανονικά σχεσιακά σχήματα Λειτουργική εξάρτηση (functional dependency) Κανονικές μορφές (normal forms) Γλώσσα SQL Γλώσσες ΒΔ To σχήμα SELECT FROM WHERE Αντικειμενοστραφείς (object oriented - ΟΟ) γλώσσες προγραμματισμού ΟΟ βάσεις δεδομένων Η αντικειμενοστραφής (ΟΟ) προσέγγιση στις γλώσσες προγραμματισμού Η αντικειμενοστραφής (ΟΟ) προσέγγιση στις βάσεις δεδομένων Ιεραρχίες τύπων - κλάσεων και Κληρονομικότητα Καθορισμός των κλάσεων Υλοποίηση των λειτουργιών Παράδειγμα χρήσης της γλώσσας OODDL Ο2 για τον καθορισμό των κλάσεων Employee και Department Παράδειγμα χρήσης της γλώσσας OODDL Ο2 για τον καθορισμό διαφόρων κλάσεων του περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου Υλοποίηση των λειτουργιών των κλάσεων του περιβάλλοντος του Πανεπιστημίου στη γλώσσα Ο2C Διαδικασία δημιουργίας μονίμων αντικειμένων Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 4

5 Παράδειγμα της διαδικασίας δημιουργίας μονίμων αντικειμένων της κλάσης Department Παράδειγμα της διαδικασίας δημιουργίας μονίμων αντικειμένων της κλάσης Person Ερωτήματα στη γλώσσα O2SQL στο περιβάλλον του παραπάνω παραδείγματος Παραδείγματα εφαρμογής της γλώσσας O2SQL στο περιβάλλον του Πανεπιστημίου Πολυμορφισμός (polymorhism) Βιβλιογραφία Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 5

6 Εισαγωγή Βάση Δεδομένων (ΒΔ) [Database (DB)] είναι μια Δομή Δεδομένων (ΔΔ) [Data Structure (DS)] και πιο συγκεκριμένα μια δομή συνδεδεμένων συλλογών δεδομένων. Μια ΒΔ δημιουργείται με σκοπό τη συντήρηση και προστασία των πληροφοριών, καθώς και την αναζήτηση και τον εντοπισμό τους με όσο το δυνατόν πιο γρήγορο και αποτελεσματικό τρόπο. Η διαχείριση της ΒΔ γίνεται από ένα λογισμικό, το λεγόμενο Σύστημα Διαχείρισης Βάσης Δεδομένων (ΣΔΒΔ) [Data Base Management System (DBMS)]. Τόσο η ΒΔ όσο και το ΣΔΒΔ είναι Συστήματα και ο συνδυασμός τους αποτελεί ένα Πληροφοριακό Σύστημα (ΠΣ). Πριν από την εισαγωγή της έννοιας της Βάσης Δεδομένων θα δοθούν οι έννοιες της Πληροφορίας, του Συστήματος, του Πληροφοριακού Συστήματος και της Δομής Δεδομένων. 1. Πληροφορία Σύστημα Πληροφοριακό Σύστημα 1.1. Πληροφορία Γνώση - Δεδομένα Η πληροφορία (information) είναι μια έννοια πρωταρχική, για την οποία έχουν προταθεί πολλές περιγραφές και ορισμοί. Θα μπορούσε να οριστεί ως η αποδιδόμενη σημασία σε ένα παρατηρούμενο αντικείμενο ή σε μια ιδιότητα (πχ. «πράσινο») ή σε μια δραστηριότητα (πχ. «βρέχει») ή συνδυασμό τους (πχ. «ο Νίκος είναι Έλληνας»), καθώς αυτά ταυτοποιούνται με μια αντίστοιχη έννοια ή συνδυασμό εννοιών. Στην περίπτωση μάλιστα ενός παρατηρούμενου συμβάντος, τότε η πληροφορία αυτή μπορεί να ελεγχθεί από την κρίση ενός υποκειμένου κατά πόσο ανταποκρίνεται ή όχι στην πραγματικότητα, χαρακτηριζόμενη ως αληθής ή ψευδής. Οι απλές έννοιες αποδίδονται με αντικειμενικές (δι-υποκειμενικές) αναπαραστάσεις, τις λέξεις ή όρους και οι σύνθετες έννοιες αποδίδονται με γραμματικές προτάσεις, με αποτέλεσμα η υποκειμενική διαδικασία της σκέψης να μετουσιώνεται σε αντικειμενική γλωσσική διαδικασία. Οι λέξεις δηλαδή και οι προτάσεις είναι αναπαραστάσεις (σημαίνοντα) απλών ή σύνθετων εννοιών (σημαινόμενα) και αντιστοιχούν σε πραγματικά ή φανταστικά αντικείμενα και γεγονότα. Προϋπόθεση της ροής της πληροφορίας είναι η ύπαρξη ενός δέκτη (ανθρώπου ή μηχανής), ο οποίος με κάποιο τρόπο την αντιλαμβάνεται και την κατανοεί. Η πληροφορία φτάνει στον δέκτη υπό τη μορφή είτε αισθητηριακών ερεθισμάτων της εξωτερικής πραγματικότητας είτε γλωσσικών οντοτήτων που αναπαριστούν πραγματικά ή φανταστικά αντικείμενα ή συμβάντα. Με βάση αυτά τα ερεθίσματα ή οντότητες, που αποτελούν τα δεδομένα, το σύστημα δέκτης αποδίδει στα αντίστοιχα αντικείμενα ή συμβάντα κάποια σημασία (πληροφορία). Η πληροφορία η οποία καταφτάνει στον δέκτη αν και προτείνεται ως αληθής μπορεί τελικά να αποδειχθεί ψευδής, είτε λόγω εσφαλμένης αισθητηριακής εντύπωσης («το πρωί είδα στο αεροδρόμιο τον Νίκο») είτε λόγω αναντιστοιχίας της γλωσσικής πρότασης προς την πραγματικότητα («ο Νίκος χώρισε από τη Μαρία»). Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 6

7 Οι όροι και οι προτάσεις μιας γλώσσας που ακολουθούν ένα σύνολο κανόνων δόμησης (γραμματική) είναι κωδικοποιημένα σύμβολα που αναπαριστούν πραγματικά ή φανταστικά αντικείμενα ή συμβάντα προκαθορισμένης και αντικειμενικής σημασίας για μια ομάδα ανθρώπων, και αποτελούν τα δεδομένα (data) πάνω στα οποία θεμελιώνονται οι σημασίες (πληροφορία). Ανάλογα, τα δυαδικά σύμβολα και οι συνδυασμοί τους στο πλαίσιο της δυαδικής γλώσσας (δυαδικά δεδομένα) είναι κωδικοποιημένα σύμβολα που αναπαριστούν αντικείμενα, εντολές και διαδικασίες προκαθορισμένης και αντικειμενικής σημασίας (information) για ένα συγκεκριμένο τύπο μηχανών ηλεκτρονικών υπολογιστών. Τα δεδομένα εισόδου (input data) υφίστανται επεξεργασία (processing) και οδηγούν στην παραγωγή νέων δεδομένων, των δεδομένων εξόδου (output data), τα οποία μεταφέρουν νέα πληροφορία. Η επεξεργασία, μεταξύ άλλων, περιλαμβάνει διαδικασίες όπως αναζήτηση, προσωρινή καταχώριση, μόνιμη αποθήκευση, ταξινόμηση, ευρετηρίαση, τροποποίηση και διαγραφή δεδομένων. Οι έννοιες έχουν προκύψει μετά από μια διαδικασία κατηγοριοποίησης πολλών παρόμοιων αντικειμένων. Πρωταρχικά χρησιμοποιούνται λοιπόν οι έννοιες ως αντιπρόσωποι, υποκατάστατα, σύμβολα αντικειμένων, στη συνέχεια αποκτούν αυθυπαρξία και γίνονται πρώτη ύλη για τον σχηματισμό κατηγορικών, υποθετικών ή σύνθετων προτάσεων, καθώς και κατηγορικών, υποθετικών ή σύνθετων, παραγωγικών ή επαγωγικών συλλογισμών. Πρόταση, κατά τον Αριστοτέλη, είναι «λόγος αποφαντικός, εν ώ το αληθεύειν ή ψεύδεσθαι υπάρχει», είναι δηλαδή μια κρίση που τίθεται υπό έλεγχο, και παρά την πεποίθηση του ομιλούντος περί της αληθείας της, μπορεί να καταδειχθεί εντέλει ψευδής. Συλλογισμός είναι μια σειρά προτάσεων που οδηγούν μέσω κάποιων λογικών κανόνων σε μια άλλη πρόταση. Η προσφυγή στην εμπειρία στην περίπτωση των κατηγορικών προτάσεων καταδεικνύει την τιμή αληθείας τους. Η εφαρμογή των κανόνων της λογικής στην περίπτωση (1) των υποθετικών προτάσεων καταδεικνύει τη σχέση των τιμών αληθείας της ηγούμενης σε σχέση με την επόμενη πρόταση, (2) των σύνθετων προτάσεων καθορίζει την τιμή αληθείας της σύνθετης πρότασης με βάση τις τιμές αληθείας των απλών, (3) των συλλογισμών καθορίζει την εγκυρότητα ή μη του συλλογιστικού σχήματος. Η απόφανση περί της τιμής αληθείας μιας πρότασης ή περί της εγκυρότητας ή μη ενός συλλογισμού αποτελούν βασικές διεργασίες της διαδικασίας της γνώσης Σύστημα Γενικά περί του συστήματος Ο όρος σύστημα είναι αντιδάνειο από τη λέξη συνίστημι μέσω του ξένου όρου system (Πολιτικά Αριστοτέλη: Ἐπειδὴ πᾶσαν πόλιν ὁρῶμεν κοινωνίαν τινὰ οὖσαν καὶ πᾶσαν κοινωνίαν ἀγαθοῦ τινος ἕνεκεν συνεστηκυῖαν η κοινωνία έχει συσταθεί από πολλά στοιχεία). Σύστημα είναι ένα σύνολο στοιχείων που αλληλεπιδρούν και αλληλεξαρτώνται με βάση καθορισμένους κανόνες. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 7

8 Ο όρος system χρησιμοποιείται στο επιστημονικό πλαίσιο για πρώτη φορά από τον βιολόγο Bertalanffy το 1955, για να περιγράψει τους έμβιους οργανισμούς. Γενικότερα ο Bertalanffy θεωρεί ως σύστημα κάθε σύνολο στοιχείων του οποίου η εξέταση ως ενιαίας ολότητας δίνει επιπρόσθετες πληροφορίες σε σχέση με αυτές που εξάγονται από την εξέταση των επιμέρους τμημάτων του. Ο Bertalanffy είναι πλατιά αναγνωρισμένος για τη συνεισφορά του στη θεμελίωση της Γενικευμένης Θεωρίας των Συστημάτων (GST). Η θεωρία αυτή επιχείρησε να προσφέρει εναλλακτικές λύσεις έναντι των παραδοσιακών μοντέλων οργάνωσης. με εφαρμογές σε πολλούς γνωστικούς τομείς, προτείνοντας τον ολισμό έναντι του αναγωγισμού και τον οργανισμό έναντι του μηχανισμού. Ο Bertalanffy είναι κυρίως γνωστός για τη θεωρία του των λεγόμενων ανοικτών συστημάτων, ισχυριζόμενος ότι τα παραδοσιακά κλειστά μοντέλα που βασίζονται στον δεύτερο νόμο της θερμοδυναμικής είναι επιστημονικά αστήρικτα. Τα μοντέλα αυτά "είναι αδύνατο να περιγράψουν τη σταθερή κατάσταση ανοικτών συστημάτων, όπως των βιολογικών οργανισμών, η οποία φαίνεται παράδοξη υπό το πρίσμα των νόμων της φυσικής". Οι προτεινόμενοι από εκείνον τομείς εφαρμογής της GST ήταν η βιολογία, η θεωρία της πληροφορίας και η κυβερνητική ( Συνήθως τα συστήματα έχουν ιεραρχική δομή, καθώς συγκροτούνται από άλλα μικρότερα συστήματα (υποσυστήματα) και αυτά από άλλα κ.ο.κ. (ανθρώπινος οργανισμός από όργανα, τα όργανα από ιστούς, οι ιστοί από κύτταρα κλπ) Παραδείγματα συστημάτων Συστήματα είναι φυσικές οντότητες (άτομα, μόρια, ορυκτά, κύτταρα, φυτά, όργανα, ζώα, όρη, ποταμοί, λίμνες, θάλασσες, ήπειροι, περιοχές, οικοσυστήματα, πλανήτες, ηλιακά συστήματα, γαλαξίες, το Σύμπαν κλπ), κοινωνικές οντότητες (οικογένεια, σχολική τάξη, σωματείο, οργάνωση, σύλλογος, εταιρεία, επιχείρηση, κοινότητα, πόλη, έθνος, κράτος, η ανθρωπότητα κλπ), χώροι (κατοικίες, διαμερίσματα, πολυκατοικίες, αίθουσες διδασκαλίας, εργαστήρια, κινηματογράφοι, θέατρα, γυμναστήρια, γήπεδα, εστιατόρια κλπ), φροντιστήρια κλπ), συνεργεία (ξυλουργεία, σιδηρουργεία, service αυτοκινήτων, ηλεκτρολογεία), χώροι υπηρεσιών (μαγειρεία, ζαχαροπλαστεία, κομμωτήρια κλπ), βιοτεχνίες (υποδημάτων, ενδυμάτων κλπ), βιομηχανίες (αυτοκινήτων κλπ), ιδρύματα (σχολεία, πανεπιστήμια, νοσοκομεία, φυλακές, ορφανοτροφεία, γηροκομεία, μουσεία, βιβλιοθήκες, πινακοθήκες κλπ), κατασκευές (εργαλεία, συσκευές, μηχανές, Η/Υ, αυτοκίνητα, πλοία, αεροπλάνα, πύραυλοι, διαστημόπλοια, έργα τέχνης, αρχεία, συλλογές, λογισμικό κλπ) ή και νοητικά μοντέλα που περιγράφουν με ενιαίο τρόπο ένα σύνολο διαδικασιών που συγκροτούν μια κεντρική κοινωνική δραστηριότητα (πολιτικό σύστημα, οικονομικό σύστημα, κοινωνικό σύστημα, εκπαιδευτικό σύστημα κλπ) Σύστημα και περιβάλλον Περιβάλλον είναι ό,τι δεν αποτελεί μέρος του συστήματος, μπορεί όμως να επιδράσει πάνω του ή να υποστεί τη δράση του. Από αυτό προέρχονται τα δεδομένα εισόδου Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 8

9 του συστήματος και σε αυτό καταλήγουν τα αποτελέσματα της εξόδου. Το περιβάλλον δηλαδή δεν ελέγχεται από το σύστημα και ταυτόχρονα επηρεάζει τη συμπεριφορά του συστήματος. Από τη σχέση ενός συστήματος με το περιβάλλον του χαρακτηρίζεται ως ανοικτό (όταν έχει συνεχή επικοινωνία με το περιβάλλον από το οποίο προσλαμβάνει δυναμικά μεταβαλλόμενα δεδομένα και στο οποίο τα διοχετεύει στη συνέχεια μετά από επεξεργασία), κλειστό (αν είναι απομονωμένο, δηλαδή δεν επικοινωνεί με το περιβάλλον του) ή μερικώς κλειστό (αν η ανταλλαγή με το περιβάλλον είναι αυστηρά ελεγχόμενη, όπως το πρόγραμμα ενός Η/Υ) Στόχος συστήματος Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του συστήματος είναι ο στόχος του. Συχνά ο στόχος ενός ανοικτού συστήματος είναι η διατήρηση κάποιων μεγεθών μέσα σε κάποια όρια (π.χ. επίπεδα χημικών ουσιών μέσα στον ανθρώπινο οργανισμό) ή η επίτευξη / αποφυγή μιας κατάστασης (όπως προσγείωση στο αεροδρόμιο προορισμού ή αποφυγή στρατιωτικών πυρών). Το σύστημα δηλαδή επιδιώκει ένα σκοπό (goaldirected). Για να είναι συνεπές ένα σύστημα με το στόχο του πρέπει να υπάρχει ένα ρυθμιστικός μηχανισμός ελέγχου, ένας μηχανισμός αυτορρύθμισης (self-regulation), ο οποίος βασίζεται στη λεγόμενη ανάδραση / επανατροφοδότηση (feedback) που θα εντοπίζει και θα διορθώνει τις εμφανιζόμενες αποκλίσεις από το στόχο (Εικόνα 1). Η ανάδραση είναι είτε αρνητική (negative feedback) που ανακόπτει τις διεργασίες που οδηγούν σε απόκλιση από το στόχο είτε θετική (positive feedback) που ενισχύει τις διεργασίες που κατευθύνουν στο στόχο. ΕΙΣΟΔΟΣ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΕΞΟΔΟΣ ΜΟΝΑΔΑ ΔΙΟΡΘΩΣΗΣ ΜΟΝΑΔΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΕΠΙΘΥΜΗΤΗ ΕΞΟΔΟΣ Εικόνα 1. Ανοικτό σύστημα και μηχανισμός ανάδρασης Περιγραφή (μοντελοποίηση) συστήματος Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 9

10 ΕΙΣΟΔΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΞΟΔΟΣ Εικόνα 2. Το Σύστημα σε σχέση με το Περιβάλλον του στο πεδίο του χρόνου Η απλούστερη περιγραφή ενός συστήματος γίνεται μέσω της αλληλεπίδρασης του με το περιβάλλον του, ως ενός πράγματος στο οποίο εισάγονται δεδομένα, τα επεξεργάζεται βάσει των παραμέτρων του (που χαρακτηρίζουν με μοναδικό τρόπο το σύστημα) και εξάγει δεδομένα (Εικόνα 2). Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μοντελοποίησης του παραπάνω συστήματος, οι συνηθέστερες των οποίων είναι ο χώρος των καταστάσεων (state space) στο πεδίο του χρόνου (time domain) και η συνάρτηση μεταφοράς (transfer function) στο πεδίο της συχνότητας (frequency domain) Μοντέλο χώρου καταστάσεων (state space) Μοντέλο Markov Σύμφωνα με το μοντέλο του χώρου των καταστάσεων, και ειδικά στην περίπτωση του πεπερασμένου πλήθους καταστάσεων (finite state space), το σύστημα βρίσκεται ανά πάσα στιγμή σε μια από Μ πιθανές καταστάσεις. Αδιάφορη είσοδος ΣΥΣΤΗΜΑ s i (i=1,,m) Αδιάφορη έξοδος Εικόνα 3. Μοντέλο Markov Παράμετροι του συστήματος είναι οι λεγόμενες πιθανότητες μετάβασης από τη μια κατάσταση στην άλλη και δίνονται υπό τη μορφή του λεγόμενου πίνακα μετάβασης (transition matrix), όπου το στοιχείο (i.j) του πίνακα εκφράζει την πιθανότητα το σύστημα να μεταβεί κατά την χρονική στιγμή t+1 στην κατάσταση j εφόσον την προηγούμενη στιγμή t βρισκόταν στην κατάσταση i : p ij = Pr (s t+1 = j s t = i). Η σειρά των διαδοχικών καταστάσεων ονομάζεται μοντέλο ή αλυσίδα Markov (Markov chain). Στο μοντέλο αυτό το σύστημα περιγράφεται μέσω των καταστάσεων του και όχι με βάση την είσοδο και την έξοδο του. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 10

11 Μοντέλο συνάρτησης μεταφοράς (transfer function) Ενώ στο μοντέλο του χώρου καταστάσεων το σύστημα περιγράφεται μέσω των καταστάσεων του ή της εξόδου του με βάση τις παραμέτρους του, στο μοντέλο της συνάρτησης μεταφοράς το σύστημα περιγράφεται από μια συνάρτηση που συσχετίζει την ένταση του σήματος εξόδου ανά συχνότητα σε συνάρτηση με την αντίστοιχη ένταση του σήματος εισόδου. ΕΙΣΟΔΟΣ X(f) ΣΥΣΤΗΜΑ G(f) ΕΞΟΔΟΣ Y(f) Εικόνα 4. Το Σύστημα σε σχέση με το Περιβάλλον του στο πεδίο της συχνότητας Δεν πρόκειται για μια δυναμική περιγραφή, η οποία μεταβάλλεται από στιγμή σε στιγμή, αλλά για μια μόνιμη περιγραφή που δείχνει πώς μετατρέπεται ένα σήμα ενός συνόλου συχνοτήτων, καθώς περνά μέσα από το σύστημα. Για παράδειγμα, ο φωνητικός σωλήνας του ανθρώπου (φωνητικές χορδές, λάρυγγας, στοματική και ρινική κοιλότητα), αλλά και κάθε μουσικό όργάνο, περιγράφεται από μια συνάρτηση, τη λεγόμενη συνάρτηση μεταφοράς, που είναι ο λόγος της έντασης του σήματος εξόδου (λόγος, μουσικό σήμα) προς την ένταση του σήματος εισόδου (κύμα αέρα) ανά συχνότητα. Για παράδειγμα η συνάρτηση μεταφοράς ενός βαθυπερατού φίλτρου (συστήματος που αποκόπτει τις συχνότητες ενός σήματος πέραν μιας συχνότητας f c ) είναι: G(f) = G 0 / 1+(f/f c ) Πληροφοριακό Σύστημα Πληροφοριακό Σύστημα (ΠΣ) Information System (IS) είναι ένα σύστημα του οποίου το επίκεντρο είναι το ηλεκτρονικό πληροφοριακό περιεχόμενο (information content), και οι υπόλοιπες συνιστώσες του είναι το υλικό (hardware) (διακομιστές Η/Υ, πελάτες Η/Υ, μέσα αποθήκευσης, εκτυπωτές, δικτυακό υλικό κλπ) για την αποθήκευση του περιεχομένου, το λογισμικό (software) (λειτουργικό σύστημα και εφαρμογές) για τη διαχείριση του περιεχομένου, το προσωπικό για τον χειρισμό του υλικού και του λογισμικού και οι χρήστες για την εκμετάλλευση και αξιοποίηση του περιεχομένου. Σκοπός ενός ΠΣ είναι η γρήγορη, φιλική και αξιόπιστη διάθεση του πληροφοριακού περιεχομένου σε διάφορες κατηγορίες χρηστών. Το πληροφοριακό περιεχόμενο είναι ηλεκτρονικό κειμενικό αλλά και πολυμεσικό υλικό (εικόνες, βίντεο, audio, χάρτες, αρχεία 3D, όψεις κλπ). Πρόκειται λοιπόν για υλικό πρωτογενώς ψηφιακό ή ψηφιοποιημένο, που δημιουργείται ή συλλέγεται, Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 11

12 αποθηκεύεται (καταχωρίζεται), διαμοιράζεται, μεταδίδεται, ενημερώνεται, χρησιμοποιείται και αξιοποιείται από τους χρήστες ή τους ειδικούς. Ο όρος ΠΣ ενίοτε συναντάται και ως Σύστημα Διαχείρισης της Πληροφορίας (Information Management System), αν και υπάρχει κίνδυνος σύγχυσης με τον όρο Πληροφοριακό Σύστημα Διοίκησης (Management Information System) που αποτελεί ένα ειδικό τύπο ΠΣ, ένα ΠΣ που υποστηρίζει την διοίκηση / διαχείριση ενός οργανισμού (βλ. Κεφ ). Κάθε ΠΣ χαρακτηρίζεται λοιπόν από τις συνιστώσες του, τους τρόπους αλληλεπίδρασης μεταξύ των συνιστωσών του και τον στόχο του (ως σύστημα) Ανθρώπινοι πόροι Υπεύθυνος του ΠΣ Εκτελεστές έργων (project developers) Υπεύθυνοι έργων (project managers) Αναλυτές συστημάτων (system analysts) Προγραμματιστές Εκπαιδευτές Σχεδιαστές / διαχειριστές βάσεων δεδομένων Μηχανικοί συστημάτων / δικτύων Χρήστες (users) του πληροφοριακού υλικού Τελικοί χρήστες (end users) Προϊστάμενοι χρηστών (user managers) Χειριστές (operators) για εισαγωγή δεδομένων (data entry) Διαδικασίες Κύκλου ζωής δεδομένων Δημιουργίας Αποθήκευσης Ανάκτησης Αντιγραφής Μεταφοράς Επεξεργασίας Διαγραφής Εκπαίδευσης Ελέγχου και διοίκησης Προγραμματισμού και στρατηγικής Συμμετοχής στη λήψη αποφάσεων Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 12

13 2. Τύποι Πληροφοριακών Συστημάτων ανάλογα με τις προσφερόμενες υπηρεσίες Τα ΠΣ προσφέρουν υποστήριξη σε υπηρεσίες επεξεργασίας δεδομένων, διοίκησης, και ελέγχου, καθώς και σε υπηρεσίες διαχείρισης γνώσης: 2.1. Συστήματα επεξεργασίας δεδομένων Η διαχείριση πληροφοριακών πόρων (information resource management IRM) αποτελούσε πάντοτε μια κεντρική λειτουργία στους περισσότερους οργανισμούς. Η λειτουργία αυτή ήταν και είναι πάντοτε ιδιαίτερα σημαντική λόγω της ανάγκης για: διατήρηση μεγάλου όγκου δεδομένων σε άμεσα προσπελάσιμη μορφή αντιπροσωπευτικά και ισχυρά μοντέλα που να ανταποκρίνονται στον βαθμό πολυπλοκότητας των δεδομένων, στον βαθμό συσχέτισής τους καθώς και τις απαιτήσεις για συνδυασμένες αναζητήσεις εναρμόνιση και διαλειτουργικότητα των πληροφοριακών πόρων. Τα κυρίαρχα πληροφοριακά συστήματα την δεκαετία του 60 ήταν τα Συστήματα Αρχείων (file systems). Οι οργανισμοί άρχισαν να μετακινούνται βαθμιαία ήδη από τις αρχές της δεκαετίας του 70 από τα Συστήματα Αρχείων στα Συστήματα Διαχείρισης Βάσεων Δεδομένων (DBMS) και σήμερα πλέον στα Συστήματα Διαχείρισης Γνώσης, συνιστώσες των οποίων αποτελούν τα DBMS Συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS) Μια Βάση Δεδομένων (ΒΔ) που λειτουργεί σε περιβάλλον Η/Υ δημιουργείται από το λεγόμενο Σύστημα Διαχείρισης ΒΔ (Database Management System) (DBMS), με τη βοήθεια του οποίου γίνεται στη συνέχεια η διαχείριση της. Το DBMS είναι μια ομάδα προγραμμάτων εφαρμογών που έχουν σχεδιαστεί και υλοποιηθεί ειδικά για μια συγκεκριμένη ΒΔ ή για μια ομάδα ΒΔ συγκεκριμένου τύπου (DBMS γενικού σκοπού) Συστήματα επεξεργασίας συναλλαγών (transaction processing systems) Πρόσφατα δίνεται μεγάλη έμφαση σε συστήματα επεξεργασίας συναλλαγών (transaction processing systems) υψηλής απόδοσης. Αυτές οι ΒΔ συχνά προσπελαύνονται από εκατοντάδες ή και χιλιάδες ταυτόχρονες συναλλαγές από απομακρυσμένα ή τοπικά τερματικά. Χρειάζεται βέβαια ειδική σχεδίαση για την εξασφάλιση της ακεραιότητας των δεδομένων, στα οποία δίνεται η δυνατότητα ταυτόχρονης πρόσβασης από πολλούς χρήστες, οδηγώντας, χωρίς να γίνεται άμεσα αντιληπτό από τον χρήστη, στην μετατροπή του ταυτοχρονισμού σε σειριακότητα. Πρόκειται για τα συστήματα που λειτουργούν σε κατάσταση on-line, όπως το δίκτυο Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 13

14 των καταστημάτων μιας τράπεζας, το δίκτυο κράτησης εισιτηρίων μιας αεροπορικής εταιρείας κλπ Συστήματα πραγματικού χρόνου (real time systems) Ο κύριος παράγοντας που λαμβάνεται υπόψη στη σχεδίαση των συστημάτων αυτών είναι ο χρόνος. Οι διαδικασίες πρέπει να εκτελούνται στον ελάχιστο δυνατό χρόνο, ώστε να ενημερώνονται οι χρήστες συνεχώς για την παρούσα κατάσταση, η οποία μπορεί να μεταβάλλεται με πολύ γρήγορους ρυθμούς. Παράδειγμα τέτοιων συστημάτων είναι τα συστήματα ελέγχου εναέριας κυκλοφορίας (air traffic control) και τα ΠΣ Ελέγχου Εντολών (Command Control Information Systems) για τον έλεγχο των στρατιωτικών επιχειρήσεων από τις στρατιωτικές διοικήσεις Συστήματα διοίκησης και ελέγχου Πρόκειται για ΠΣ που είναι επιφορτισμένα με τη διοίκηση και τον έλεγχο ενός οργανισμού στα 3 κλασσικά επίπεδα, το λειτουργικό (διαχείριση δεδομένων και διαδικασιών), το διοικητικό (λήψη αποφάσεων) και το στρατηγικό (χάραξη στρατηγικής) Πληροφοριακά Συστήματα Διοίκησης (Management Information Systems) (MIS) Τα ΠΣ Διοίκησης καλύπτουν το λειτουργικό και το διοικητικό επίπεδο. Στο λειτουργικό επίπεδο υποστηρίζουν την αποτελεσματική διαχείριση του όγκου δεδομένων ενός οργανισμού και την αυτοματοποίηση ενός σημαντικού αριθμού διαδικασιών. Στο διοικητικό επίπεδο παρέχουν όλα τα απαραίτητα δεδομένα για τη λήψη δομημένων και ημι-δομημένων αποφάσεων Συστήματα υποστήριξης λήψης αποφάσεων (Decision Support Systems) Τα συστήματα αυτά συντελούν στη βελτίωση της ποιότητας των αποφάσεων. Κάνοντας χρήση μαθηματικών και στατιστικών μοντέλων και μιας βάσης γνώσεων, υποστηρίζουν όλες τις φάσεις της διαδικασίας λήψης απόφασης, παρέχοντας στους χρήστες τη δυνατότητα να λάβουν τη βέλτιστη απόφαση μέσα από διάφορα εναλλακτικά σενάρια Έμπειρα Συστήματα (Expert Systems) Τα έμπειρα συστήματα υποβοηθούν και αυτά τον χρήστη στη λήψη της σωστότερης δυνατής απόφασης σε σχέση με ένα συγκεκριμένο πρόβλημα. Η λειτουργία τους βασίζεται στην προσομοίωση της κρίσης και συμπεριφοράς των ανθρώπων εμπειρογνωμόνων (experts) σε συγκεκριμένα πεδία. Τυπικά ένα τέτοιο σύστημα περιέχει μια βάση γνώσης με συσσωρευμένη πληροφορία και ένα σύνολο κανόνων για χρησιμοποίηση της βάσης σε κάθε εμφανιζόμενη περίπτωση. Τα έξυπνα έμπειρα συστήματα παρέχουν τη δυνατότητα εμπλουτισμού τους τόσο ως προς το περιεχόμενο της βάσης όσο και ως προς το σύνολο κανόνων. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 14

15 Πληροφοριακά Συστήματα Διεύθυνσης (Executive Information Systems) Τα συστήματα αυτά, που χρησιμοποιούνται από τα ανώτερα διευθυντικά στελέχη μιας επιχείρησης, καλύπτουν το στρατηγικό επίπεδο διοίκησης του οργανισμού. Συντελούν στη χάραξη της στρατηγικής του και συνεισφέρουν σε οργανωτικές αλλαγές μέσα στην επιχείρηση Συστήματα διαχείρισης γνώσης (Knowledge Management Systems) Όλοι οι οργανισμοί πλέον έχουν συνειδητοποιήσει πόσο σημαντικό είναι να «γνωρίζουν τι γνωρίζουν» και να είναι σε θέση να κάνουν την καλύτερη δυνατή χρήση αυτής της πληροφορίας. Η πληροφορία μπορεί να είναι αποθηκευμένη σε διάφορες μορφές, όπως αρχεία επεξεργασίας κειμένου, λογιστικά φύλλα, ιστότοπους, βάσεις δεδομένων, βάσεις γνώσης κλπ, διασκορπισμένα σε διάφορους σταθμούς εργασίας του οργανισμού. Είναι αναγκαίο λοιπόν ένα σύστημα διαχείρισης γνώσης, ένα σύστημα δηλαδή στο οποίο να έχουν καταχωριστεί μεταδεδομένα σχετικά με τη θέση, το περιεχόμενο και τη μορφή του κάθε πληροφοριακού πόρου, ώστε αυτός να είναι ανακτήσιμος σε κάθε σχετική αναζήτηση. Ένα τέτοιο σύστημα προσδιορίζει και περιγράφει τους συλλογικά διαθέσιμους πληροφοριακούς πόρους, ρυθμίζει τα διάφορα δικαιώματα πρόσβασης σε αυτούς και συντελεί στο σχεδιασμό και τον έλεγχο των εργασιών που είναι απαραίτητες για να προσδιοριστούν και να καταστούν συλλογικά προσβάσιμοι και οι υπόλοιποι απομονωμένοι πληροφοριακοί πόροι. Όσο απουσιάζει ένα τέτοιο σύστημα, υπάρχει πάντα ο κίνδυνος ένα μέλος του οργανισμού να επαναλαμβάνει τη δουλειά ενός άλλου μέλους, απλά και μόνο γιατί αγνοεί την ύπαρξη του σχετικών πληροφοριακών πόρων σε άλλους σταθμούς εργασίας. Μάλιστα οι ανάγκη αυτή γίνεται επιτακτικότερη, με την αύξηση των πληροφοριακών πόρων, οπότε η γνώση πρέπει να αφομοιώνεται με γρηγορότερους ρυθμούς. Προς την κατεύθυνση αυτή, ένας πληροφοριακός οργανισμός πρέπει εκτός των άλλων: να εφαρμόσει μια στρατηγική ορολογίας των θεμάτων του, η οποία πρέπει να ακολουθείται με συνέπεια κατά την καταχώριση της πληροφορίας να προσδιορίσει και να ταυτοποιήσει με σαφήνεια εκείνους τους πληροφοριακούς πόρους, για τους οποίους θα επιτρέψει δικαιώματα συλλογικής πρόσβασης να διακρίνει τους εργαζομένους σε κατηγορίες με αντίστοιχα δικαιώματα πρόσβασης να έχει μια γενικότερη στρατηγική που να ενθαρρύνει την κοινοχρησία των πόρων 3. Παραδείγματα Πληροφοριακών Συστημάτων Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 15

16 3.1. Πληροφοριακό Σύστημα Επιχείρησης Παραγωγής Προϊόντων Περιγραφή και σκοπός Το ΠΣ μιας Επιχείρησης Παραγωγής Προϊόντων είναι ένα σύστημα καταγραφής, επεξεργασίας, λήψης και αποστολής πληροφοριών από και προς τα διάφορα Τμήματα της Επιχείρησης με σκοπό την υποστήριξη της παραγωγής των προϊόντων της. Συνιστώσες Αποτελείται από το κεντρικό επιτελικό Τμήμα Ελέγχου Παραγωγής, καθώς και από τα περιφερειακά Τμήματα Σχεδιασμού Μεταφορών, Ελέγχου Προμηθειών, Σχεδιασμού Marketing, Ελέγχου Πωλήσεων, Καταγραφής Αποθήκης και το Λογιστήριο (Εικόνα 5). Διαδικασίες αλληλεπίδρασης Πιο συγκεκριμένα οι πελάτες καταθέτουν τα αιτήματά τους στο Τμήμα Πωλήσεων, όπου ενημερώνεται το Τμήμα Ελέγχου Πωλήσεων. Το Τμήμα αυτό σε συνεργασία με το Τμήμα Καταγραφής Αποθήκης, αποστέλλει στην περίπτωση διαθεσιμότητας αίτημα προς το Τμήμα Σχεδιασμού Μεταφορών, με όλα τα στοιχεία που αφορούν το είδος αλλά και τον πελάτη, ενώ στην περίπτωση μη διαθεσιμότητας αίτημα προς το Τμήμα Ελέγχου Προμηθειών ώστε να αποσταλούν οι αναγκαίες πρώτες ύλες στο Τμήμα Παραγωγής. Μόλις οι πρώτες ύλες φτάσουν στο Τμήμα Παραγωγής, ενημερώνεται το Τμήμα Ελέγχου Προμηθειών ότι η εντολή εκτελέστηκε. Μόλις ολοκληρωθεί η συγκεκριμένη παραγωγή, ενημερώνονται το Τμήμα Ελέγχου Παραγωγής και το Τμήμα Καταγραφής Αποθήκης. Επίσης, το Τμήμα Σχεδιασμού Μεταφορών προγραμματίζει, με βάση το σύνολο των αιτημάτων μεταφοράς που εκκρεμούν, τις παραδόσεις προϊόντων στους πελάτες. Τέλος το Τμήμα Ελέγχου Παραγωγής είναι συνεχώς σε επικοινωνία με το Τμήμα Σχεδιασμού Marketing, μεταβιβάζοντάς του τα τρέχοντα στοιχεία παραγωγής με βάση τα οποία διαμορφώνει την πολιτική προβολής της επιχείρησης. Τέλος οι πωλήσεις στους πελάτες ολοκληρώνονται με τις πληρωμές και την έκδοση των σχετικών αποδείξεων / τιμολογίων στο Λογιστήριο. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 16

17 ΠΕΛΑΤΕΣ ΤΜΗΜΑ ΠΩΛΗΣΕΩΝ ΤΜΗΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ MARKETING TMHMA MARKETING ΤΜΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΠΩΛΗΣΕΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΑΡΑΚΟΛΟΥΘΗΣΗΣ ΑΠΟΘΗΚΗΣ ΑΠΟΘΗΚΗ ΤΜΗΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΤΜΗΜΑ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΤΜΗΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΠΡΟΜΗΘΕΙΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΡΟΜΗΘΕΙΩΝ ΛΟΓΙΣΤΗΡΙΟ ΤΜΗΜΑ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΥ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΕΤΑΦΟΡΩΝ Εικόνα 5. ΠΣ Επιχείρησης Παραγωγής Προϊόντων (γκρίζα σκίαση) σε συνεργασία σε συνεργασία με τις υπόλοιπες μονάδες της Επιχείρησης (λευκή αναπαράσταση) Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 17

18 3.2. Πληροφοριακό Σύστημα Νοσοκομείου Περιγραφή και σκοπός Ένα τυπικό ΠΣ ενός Νοσοκομείου (Κιουντούζης, 2002) περιλαμβάνει την επεξεργασία, αποστολή και λήψη πληροφοριών μεταξύ των διαφόρων Τμημάτων του με σκοπό την υποστήριξη όλων των απαραίτητων ενεργειών από πλευράς ιατρικής φροντίδας και νοσοκομειακής περίθαλψης για την αποκατάσταση της υγείας των ασθενών, αλλά και των παράπλευρων αναγκαίων διοικητικο-οικονομικών υπηρεσιών (Εικόνα 6). Συνιστώσες Αρχεία εξωτερικών ιατρείων, αρχεία Κλινικών, αρχεία Μοναδικής Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ), λογιστικά αρχεία (μισθοδοσίας κλπ), αρχεία φαρμακευτικών δαπανών Διαδικασίες αλληλεπίδρασης Η παρακολούθηση των ασθενών περιλαμβάνει τις εξής υπηρεσίες: Εξωτερικά ιατρεία Ενημέρωση λίστας αναμονής Καταχώριση στοιχείων προσερχόμενων ασθενών Εντολές εργαστηριακών εξετάσεων Ενημέρωση ιστορικού Έκτακτα περιστατικά Καταχώριση στοιχείων προσερχόμενων ασθενών Εντολές εργαστηριακών εξετάσεων Ενημέρωση ιστορικού Εισαγωγή ασθενών Επιβεβαίωση λίστας αναμονής Καταχώριση στοιχείων ασθενούς Έκδοση εισιτηρίου Κλινική παρακολούθηση Καταχώριση ιστορικού Καταχώριση στοιχείων κλινικών εξετάσεων Καταχώριση στοιχείων πορείας νόσου Καταχώριση στοιχείων φαρμακευτικής αγωγής Καταχώριση στοιχείων διαιτητικής αγωγής Καταχώριση στοιχείων εγχειρητικής αγωγής Καταχώριση διαγνώσεων Έξοδος ασθενών Καταχώριση τελικών ιατρικών στοιχείων και συμπερασμάτων Έκδοση σχετικού εξιτηρίου Καταχώριση νοσηλίων Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 18

19 Εργαστηριακές εξετάσεις Ενημέρωση λίστας αναμονής Καταχώριση αποτελεσμάτων εξετασθέντων ασθενών Ειδικές Υπηρεσίες Έκδοση πιστοποιητικού νοσηλείας με βάση τα στοιχεία εξετάσεων, διαγνώσεων και λοιπών πληροφοριών που αφορούν στον ασθενή Έκδοση στατιστικών δελτίων με βάση τα στοιχεία διαφόρων ομοειδών κατηγοριών ασθενών Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 19

20 ΠΣ Νοσοκομείου Παρακολούθηση Ασθενών Διοικητικο-οικονομικές λειτουργίες Εξωτερικά Ιατρεία Έκτακτα Περιστατικά Είσοδος Ασθενών Κλινική Παρακολούθηση Έξοδος Ασθενών Εργαστηρ. Εξετάσεις Ειδικές Υπηρεσίες Λογιστική Μισθοδοσία Αναλώσιμα Υλικά Τρόφιμα Φαρμακείο Εικόνα 6. ΠΣ Νοσοκομείου Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 20

21 3.3. Αστικό Πληροφοριακό Σύστημα (Urban Information System) Περιγραφή και σκοπός Το Αστικό Πληροφοριακό Σύστημα είναι ένα σύστημα διαχείρισης πληροφοριών που σχετίζονται με τις λειτουργίες στο πλαίσιο μιας πόλης (πληροφορίες του δήμου, των δικαστηρίων, των κτηματικών υπηρεσιών, των οργανισμών κοινής ωφελείας κλπ) αλλά και λήψης αποφάσεων που αφορούν στη διαμόρφωση χώρων ψυχαγωγίας και δημοτικών υπηρεσιών για το σύνολο του πληθυσμού αλλά και ειδικές ομάδες (παιδιά, άνεργους, άτομα με αναπηρίες κλπ.), την ανάδειξη περιοχών πρασίνου, την ανάληψη πρωτοβουλιών κοινωνικού περιεχομένου όπως απεργιών, διαδηλώσεων, εορτών κλπ. Η ιδέα ότι στους πολίτες πρέπει να δίνεται η δυνατότητα να συμμετέχουν στο σχεδιασμό, τη διαμόρφωση και τη διοίκηση των πόλεων έχει αρχίσει να εισχωρεί όλο και περισσότερο στα σχέδια των τοπικών εξουσιών. Συνιστώσες Τον πιο σημαντικό ρόλο σε αυτό το ΠΣ παίζει η συνιστώσα του ανθρώπινου δυναμικού, καθώς μέσα από συλλογικά όργανα και κάνοντας χρήση των νέων Τεχνολογιών Πληροφορίας και Επικοινωνίας (ΤΠΕ) μπορούν πλέον τα μέλη μιας κοινότητας να συμμετέχουν ενεργά στη λήψη κρίσιμων για αυτά αποφάσεων. Το συλλογικό έργο μιας τοπικής κοινωνίας υποβοηθείται πολύ από τη χρήση των νέων ΤΠΕ. Ο σημαντικότερος τεχνολογικός παράγοντας υποστήριξης συλλογικών πρωτοβουλιών είναι η διάδοση και χρήση του Διαδικτύου από όσο το δυνατόν μεγαλύτερη μερίδα του κοινού. Έτσι οι πολίτες θα έχουν πρόσβαση στις προσφερόμενες υπηρεσίες του Δήμου / Κοινότητας, οι οποίες θα έχουν αναπτυχθεί σε αφιερωμένους για τον σκοπό αυτό διακομιστές. Τεχνολογικές και στρατηγικές προϋποθέσεις Τα χαρακτηριστικά του Διαδικτύου που διευκολύνουν ευρύτερη συμμετοχή είναι : Ευκολία χρήσης Ανεξαρτησία χώρου και χρόνου Συνεχής ανανέωση της πληροφορίας Απεριόριστος αριθμός συμμετεχόντων Μεγάλος όγκος και πολυμορφία της διακινούμενης πληροφορίας Τα εμπόδια που έχουν εντοπιστεί για τη διάδοση του Διαδικτύου είναι μεταξύ άλλων η αντίσταση στις ΤΠΕ μέσα στις τοπικές κοινωνίες αλλά και μεταξύ των ίδιων των πολιτών. Οι προσδοκίες όμως για τη βελτίωση αυτής της κατάστασης είναι καλές καθώς οι τεχνολογίες της πληροφορίας και της επικοινωνίας εξελίσσονται ραγδαία, κάνοντας τη χρήση και την πρόσβαση στο Διαδίκτυο όλο και οικονομικότερη, φιλικότερη και ταχύτερη. Εκτός όμως από τις παραπάνω θετικές τεχνολογικές επιπτώσεις πρέπει η όλη προσπάθεια, για να έχει ελπίδα εφαρμογής, να κινηθεί στις εξής κατευθύνσεις : Ισχυρή δικτυακή αποθηκευτική υποδομή της τοπικής κοινότητας Στρατηγική σαφούς πληροφόρησης όσον αφορά στους στόχους και τα μέσα που θα χρησιμοποιηθούν, τις δυσκολίες που πρέπει να ξεπεραστούν και τα αναμενόμενα βραχυπρόθεσμα και μεσο-μακροπρόθεσμα αποτελέσματα. Ισχυρή πολιτική υποστήριξη για την ανάπτυξη ενός αποτελεσματικού πληροφοριακού συστήματος Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 21

22 Υποδομή επιλογής της χρήσιμης πληροφορίας μέσα από τον δαίδαλο του τεράστιου όγκου διακινούμενης πληροφορίας η οποία αναμένεται. Διαδικασίες αλληλεπίδρασης Οι πολίτες μέσω των Η/Υ (πελατών) θα εισέρχονται μέσω ταυτότητας και κωδικού στον ιστότοπο του Δήμου / Κοινότητας για την ανάκτηση της πληροφορίας που τους ενδιαφέρει ή για την υποβολή ερωτημάτων και παραπόνων ή για τη συμμετοχή τους σε έρευνες και δημοψηφίσματα που αφορούν την κοινωνική ζωή της περιοχής τους. Ένταξη σε ευρύτερο σύστημα Η παραπάνω ιδέα μπορεί να επεκταθεί και στο πλαίσιο ενός κράτους ή και της παγκόσμιας κοινότητας κάνοντας πραγματικότητα τη λεγόμενη ηλεκτρονική διακυβέρνηση (e-government) και ηλεκτρονική δημοκρατία (e-democracy). Στις περιπτώσεις αυτές τα αστικά ΠΣ μπορούν να θεωρηθούν συνιστώσες του ευρύτερου ΠΣ της Κυβέρνησης ή του Υπουργείου Εσωτερικών. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 22

23 3.4. Γεωγραφικό Πληροφοριακό Σύστημα (Geographical Information System GIS) Περιγραφή και σκοπός GIS είναι ένα ΠΣ που παρέχει πληροφορίες για το πού βρίσκονται διάφορα πράγματα, καθώς και πληροφορίες για το πώς είναι αυτά τα πράγματα, μέσω λογισμικού απεικόνισης (mapping). Αντίθετα με τους χάρτες τύπου WYSIWYG (what you see is what you get), ένας χάρτης ενός GIS μπορεί να συνδυάζει πολλά επίπεδα (layers) πληροφορίας. Το GIS δηλαδή συνδυάζει επίπεδα πληροφορίας για ένα τόπο με σκοπό την καλύτερη κατανόηση αυτού του τόπου. Εξαρτάται από τον χρήστη ποια επίπεδα πληροφορίας τελικά θα ενεργοποιήσει, τους δρόμους, τις πόλεις, τα βουνά, τις λίμνες, τα κτήρια κλπ. Όλα τα στοιχεία είναι καταχωρισμένα σε μια βάση δεδομένων και ο χρήστης μπορεί να προσθέσει ή να αφαιρέσει όποια στοιχεία επιθυμεί. Ένας οικονομικός αναλυτής θα ενδιαφερθεί να δει τις επιχειρήσεις και τα καταστήματα της πόλης, ένας υδραυλικός μηχανικός την κατανομή των σωλήνων στην πόλη κλπ. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα GIS είναι το Google Earth. Συνιστώσες Ειδικό ανθρώπινο δυναμικό, ειδικό λογισμικό, πληροφοριακό περιεχόμενο συγκεκριμένης μορφής και προδιαγραφών. Το ανθρώπινο δυναμικό που εμπλέκεται σε ένα σύστημα GIS είναι προγραμματιστές, σχεδιαστές / διαχειριστές βάσεων δεδομένων, σχεδιαστές χαρτών, χρήστες διαφόρων ειδικοτήτων κλπ. Οι κύριες συνιστώσες του λογισμικού του GIS είναι : Ένα Σύστημα διαχείρισης βάσης δεδομένων (DBMS) Μια φιλική γραφική διεπαφή χρήστη (GUI) Εργαλεία για εισαγωγή και διαχείριση γεωγραφικής πληροφορίας, σε ψηφιακούς χάρτες, π.χ. ονομάτων οδών κλπ. Εργαλεία για την δημιουργία, ανάκτηση, επεξεργασία και εκτύπωση τμημάτων ψηφιακών χαρτών Υποβολή ερωτημάτων γεωγραφικής πληροφορίας Το πληροφοριακό περιεχόμενο που εισάγεται σε ένα σύστημα GIS μπορεί να είναι ιδιωτικοί ή δημόσιοι χάρτες, γραφικά διαφόρων μορφότυπων, εικόνες, αρχεία CAD, τμήματα λογιστικών φύλλων, πίνακες σχεσιακών βάσεων δεδομένων κλπ. Μπορεί να είναι δωρεάν προς χρήση ή επί πληρωμή και μπορεί να προέρχεται από εμπορικές, μη κερδοσκοπικές, εκπαιδευτικές, ή και κυβερνητικές υπηρεσίες. Διαδικασίες αλληλεπίδρασης Ο γενικός ή ο ειδικός χρήστης εκτελεί το σχετικό λογισμικό, καλεί την πληροφορία που τον ενδιαφέρει, καθώς και τις προδιαγραφές απεικόνισης και παίρνει στην οθόνη, τον εκτυπωτή ή τον σχεδιογράφο το επιθυμητό χάρτη ή σχέδιο. Εφαρμογές Τα συστήματα GIS εκτός από την ολοκληρωμένη και επιλεκτική γραφική αποτύπωση διαφόρων τόπων έχουν και τις παρακάτω εφαρμογές : Ε1. Υποστήριξη στη λήψη αποφάσεων Η αρχή «καλύτερη πληροφορία οδηγεί σε καλύτερες αποφάσεις» ισχύει απόλυτα και για τα συστήματα GIS. Ένα τέτοιο σύστημα δεν είναι βέβαια ένα αυτοματοποιημένο Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 23

24 σύστημα λήψης αποφάσεων αλλά μπορεί να βοηθήσει στη λήψη μιας σωστής απόφασης μέσω των εργαλείων χαρτογραφικής ανάλυσης των δεδομένων και υποβολής ερωτημάτων. Για παράδειγμα ένα GIS μπορεί να βοηθήσει στη λήψη απόφασης σχετικά με τη θέση μιας βιομηχανικής μονάδας, η οποία να προκαλέσει τις ελάχιστες δυνατές περιβαλλοντικές επιπτώσεις, αλλά δίνει και τη δυνατότητα άνετης συγκοινωνιακής πρόσβασης των εργαζομένων. Επιλέγοντας εναλλακτικά διάφορες θέσεις παρουσιάζονται τα αντίστοιχα σενάρια, δίνοντας έτσι στον σχεδιαστή ένα δυνατό εργαλείο για την εκτίμηση της καλύτερης δυνατής θέσης. Ε2. Κατασκευή διαφόρων τύπων χαρτών Το GIS είναι ένα λογισμικό απεικόνισης. Συνήθως συνδέουμε την απεικόνιση με τη φυσική γεωγραφία, αλλά στην πραγματικότητα μπορούν να απεικονιστούν διάφορες πηγές δεδομένων, όπως τα δεδομένα του ανθρώπινου σώματος. Η κατασκευή χαρτών μέσω του GIS είναι πολύ πιο εύκαμπτη από την παραδοσιακή χαρτογράφηση. Το GIS κατασκευάζει ένα χάρτη συλλέγοντας δεδομένα από διάφορες βάσεις δεδομένων. Αλλά και υπάρχοντες χάρτες μπορούν να ψηφιοποιηθούν και να ενσωματωθούν σε ένα GIS. Ε3. Βαθύτερη κατανόηση μέσω της εικόνας Βλέπω σημαίνει συχνά κατανοώ. Η αναγνώριση προτύπων είναι μια εργασία στην οποία τα ανθρώπινα όντα είναι πολύ αποτελεσματικά. Υπάρχει μεγάλη διαφορά ανάμεσα στο να βλέπεις τα δεδομένα σε ένα πίνακα με γραμμές και στήλες και στο να τα βλέπεις στη μορφή μιας γραφικής παράστασης. Η διαφορά δεν είναι αισθητική, αλλά εννοιολογική. Έχει αποδειχθεί ότι η μορφή με την οποία φτάνουν τα δεδομένα στον ανθρώπινο αντιληπτικό μηχανισμό έχει μια βαθιά επίδραση στους συνειρμούς του και επομένως στα συμπεράσματά του. To GIS είναι λοιπόν ένα σύστημα όχι απλά για πλουσιότερη αναπαράσταση των δεδομένων αλλά και για βαθύτερη κατανόησή τους. Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 24

25 3.5. Τοπικό Δίκτυο (LAN) Συνιστώσες: Χρήστες, διακομιστής Η/Υ, πελάτες Η/Υ, κάρτες δικτύου, οδηγοί δικτύου, πληροφοριακό υλικό. Διαδικασίες αλληλεπίδρασης: Είσοδος και πρόσβαση στα αρχεία των άλλων μέσω παραχώρησης συγκεκριμένων τύπων δικαιωμάτων. Απλή ανάγνωση ή επεξεργασία / διαγραφή αρχείων άλλων χρηστών του ΤΔ. Σκοπός: Από κοινού εργασία σε κάποιο project Διαδίκτυο - Ένα Παγκόσμιο Πληροφοριακό Σύστημα ; Συνιστώσες: Χρήστες, διακομιστές Η/Υ, πελάτες Η/Υ, διαδικτυακός πάροχος (Internet provider) για πρόσβαση στο Διαδίκτυο Διαδικασίες αλληλεπίδρασης: κοινωνικά δίκτυα (My Space Facebook) ιστολόγια (blogs) η-ταχυδρομείο ( ) κατέβασμα / ανέβασμα (downloading / uploading) πολυμεσικού υλικού από / σε ομότιμους (peer-to-peer) διακομιστές από κοινού χτίσιμο εγκυκλοπαιδειών (Wikipedia) ανάκτηση πληροφοριών από ιστότοπους (web) ή από βάσεις δεδομένων κρυμμένες πίσω από ιστότοπους (deep web). Σκοπός: ανάκτηση πληροφορίας ανάρτηση πληροφορίας επικοινωνία Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 25

26 4. Συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων (DBMS) 4.1. Δομές Δεδομένων - Βάσεις Δεδομένων Πληροφοριακή δομή είναι ένα σύνολο πληροφοριών οργανωμένο με ένα συγκεκριμένο τρόπο. Η οργάνωση είναι αναγκαία προϋπόθεση για την καταχώριση και την ανάκτηση της πληροφορίας. Παραδείγματα πληροφοριακών δομών αποτελούν: η οργάνωση του φυσικού περιβάλλοντος στην αντίληψη του πρωτόγονου ανθρώπου, όπου στη μνήμη του καταχωρίζονται οι μορφές των τόπων, των ζώων, των φυτών, των φιλικών και εχθρικών ανθρώπων σε διάφορες κατηγορίες ομοειδών αντικειμένων, μαζί με όλες τις ιδιότητες που τις χαρακτηρίζουν. Έτσι η συνάντηση του με κάποια από τις μορφές που έχει γνωρίσει ή και με κάποια νέα παρόμοια μορφή έχει ως αποτέλεσμα την ανάκληση και όλων των σχετικών ιδιοτήτων. η οργάνωση του γενικότερου περιβάλλοντος στην αντίληψη του σύγχρονου ανθρώπου, όπου στη μνήμη του καταχωρίζονται οι μορφές των κτηρίων, των δρόμων, των διαφόρων τύπων οχημάτων, των διαφόρων συσκευών σε διάφορες κατηγορίες ομοειδών αντικειμένων, μαζί με όλες τις ιδιότητες που τις χαρακτηρίζουν. Έτσι η συνάντηση του με κάποια από τις μορφές που έχει γνωρίσει ή και με κάποια νέα παρόμοια μορφή έχει ως αποτέλεσμα την ανάκληση και όλων των σχετικών ιδιοτήτων. η οργάνωση του οικείου περιβάλλοντος εντός του οποίου ζει και εργάζεται ο κάθε άνθρωπος, όπου στη μνήμη του καταχωρίζονται οι θέσεις των αντικειμένων, η γνώση της λειτουργίας των εργαλείων και των συσκευών κλπ ένα γραπτό κείμενο είναι μια οργάνωση συμβόλων (γραμμάτων), και ομάδων αυτών των συμβόλων (λέξεων και προτάσεων) που ακολουθούν ορισμένους μορφολογικούς και συντακτικούς κανόνες. Οι κανόνες αυτοί, σε συνδυασμό με την αυτόνομη σημασία των λέξεων, προσδίδουν στο κείμενο πληροφορία υψηλότερου επίπεδου από αυτή των λέξεων και δίνουν τη δυνατότητα στους ανθρώπους που γνωρίζουν τη συγκεκριμένη γλώσσα να ανακτούν την επιπρόσθετη αυτή πληροφορία. ένα σώμα ηλεκτρονικών κειμένων που συνοδεύεται από ένα θησαυρό (thesaurus) και μια μηχανή ανάκτησης πλήρους κειμένου (full text retrieval) είναι μια δομή, με τη χρήση της οποίας μπορεί κάποιος να βρει τις ακριβείς θέσεις (κείμενο κεφάλαιο παράγραφος γραμμή) των λέξεων ή φράσεων, που τέθηκαν στην αναζήτηση αλλά και λέξεων θεματικά συγγενών. Σήμερα μάλιστα υπάρχουν πολύ εξελιγμένα συστήματα εξόρυξης δεδομένων (data mining), τα οποία απαντούν στις ερωτήσεις του χρήστη με υλικό που δεν βρίσκεται πρωτογενώς στα αποθηκευμένα κείμενα, αλλά παράγεται μετά από μορφολογική, συντακτική ή και σημασιολογική ανάλυση στη μορφή που απαιτεί ο χρήστης. Δομή Δεδομένων (ΔΔ) Data Structure στο πλαίσιο του λογισμικού είναι κάθε σύνολο δεδομένων με συγκεκριμένη οργάνωση (δεδομένα που καταχωρίζονται με συγκεκριμένη σειρά και καθένα από τα οποία έχει ένα συγκεκριμένο τύπο δεδομένων). Η ανάκτηση της Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 26

27 πληροφορίας γίνεται μέσω κάποιου μηχανισμού, ο οποίος κάνει χρήση του συγκεκριμένου τρόπου οργάνωσης με ταχύτητα και αποτελεσματικότητα. Παραδείγματα ΔΔ Εγγραφή (record / structure) είναι ένα σύνολο δεδομένων, καθένα από τα οποία εκφράζει ένα συγκεκριμένο χαρακτηριστικό ενός τύπου οντοτήτων (αντικειμένων). Η εγγραφή περιγράφεται και ως διάνυσμα (tuple), τα στοιχεία του οποίου είναι τα χαρακτηριστικά Για παράδειγμα η εγγραφή ενός βιβλίου είναι ένα σύνολο δεδομένων που αφορούν τον αριθμό εισαγωγής του, το ISBN, τον τίτλο, τον συγγραφέα, τον εκδότη, το έτος έκδοσης, το θέμα κλπ. Πίνακας (table) 1 είναι ένα σύνολο εγγραφών, μια συλλογή δηλαδή περιγραφών ομοειδών οντοτήτων (αντικειμένων). Οι εγγραφές μπορεί να είναι απλές (μονοχαρακτηριστικές), όπως ονόματα πελατών ή μισθοί πελατών ή και σύνθετες (πολύ-χαρακτηριστικές), όπως οι περιγραφές των βιβλίων. Η κάθε εγγραφή προσδιορίζεται από το όνομα του πίνακα και ένα δείκτη που προσδιορίζει τη θέση του στοιχείου μέσα στον πίνακα. Για παράδειγμα book[5], είναι η 5 η εγγραφή βιβλίου. (Στο Παράρτημα Ι δίνονται κάποια παραδείγματα εγγραφών και πινάκων στις γλώσσες προγραμματισμού Pascal και C). Βάση Δεδομένων (ΒΔ) Database, «ένα σύνολο διαφόρων συνδεδεμένων μεταξύ τους πινάκων (συλλογών περιγραφών ομοειδών αντικειμένων)». Τα αντικείμενα μπορεί να είναι υλικές οντότητες (π.χ. βιβλία, πελάτες, αγαθά κλπ), νοητές οντότητες (π.χ. βαθμοί σπουδαστών σε ένα μάθημα), δραστηριότητες (π.χ. αγορά μετοχής, κράτηση θέσης κλπ), καταγραφές (π.χ. αποτελέσματα αθλημάτων, μετεωρολογικά δεδομένα) κλπ Κάθε εγγραφή (record) συγκροτείται από μια σειρά στοιχειωδών πληροφοριών / χαρακτηριστικών / πεδίων (data items / attributes / fields), καθένα από τα οποία ακολουθεί ένα συγκεκριμένο τύπο δεδομένων. Παράδειγμα πίνακα είναι ο κατάλογος των πόρων (resources) μιας βιβλιοθήκης, ενώ παράδειγμα ΒΔ είναι το ολοκληρωμένο περιβάλλον μιας βιβλιοθήκης, στο οποίο περιλαμβάνονται ο κατάλογος των πόρων της, ο κατάλογος των χρηστών της, ο κατάλογος των κινήσεων των πόρων, ο κατάλογος των προσκτήσεων των πόρων κλπ, οι οποίοι όμως είναι συνδεδεμένοι μέσα από κάποιες συνδετικές σχέσεις (relationships / relations). Τα μεγέθη και η πολυπλοκότητα των πινάκων και των ΒΔ ποικίλουν. Η προσωπική ατζέντα κάποιου με στοιχεία ονοματεπώνυμων, αριθμών τηλεφώνων και διευθύνσεων έχει συνήθως μέγεθος της τάξης της εκατοντάδας εγγραφών, όπου η κάθε εγγραφή έχει τη δομή της αλφαβητικής ευρετηρίασης με βάση το ονοματεπώνυμο. Αντίθετα ο καρτοκατάλογος μιας μεγάλης βιβλιοθήκης μπορεί να περιέχει εκατομμύρια κάρτες αρχειοθετημένες αλφαβητικά με διάφορους τρόπους (επώνυμο συγγραφέα, τίτλο έργου, θεματικές κατηγορίες κλπ). 1 Χρησιμοποιείται και ο όρος αρχείο (file), ο οποίος όμως δεν πρέπει να συγχέεται με το αρχείο δεδομένων που αποθηκεύεται σε ένα μόνιμο μέσο αποθήκευσης (όπως σκληρό δίσκο) Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 27

28 Ένα σύνολο συλλογών μπορεί να χαρακτηριστεί σαν ΒΔ, αν έχει τα εξής χαρακτηριστικά: Η ΒΔ είναι μια συλλογή δεδομένων όχι αυθαίρετη, αλλά που αντιπροσωπεύει ένα τμήμα του πραγματικού κόσμου, ένα μικρό-κοσμο (mini-world) ή ένα περιβάλλον υπό μελέτη (Universe of Discourse) Η ΒΔ φτιάχνεται για συγκεκριμένο σκοπό, καθώς απευθύνεται σε ομάδες χρηστών με συγκεκριμένες ανάγκες, τις οποίες καλύπτει Η ΒΔ είναι οργανωμένη σε Η/Υ, και ο χειρισμός της γίνεται από ειδικό λογισμικό, το λεγόμενο Σύστημα Διαχείρισης Βάσης Δεδομένων (ΣΔΒΔ) DataBase Management System (DBMS) Παραδείγματα ΒΔ Στη συνέχεια ακολουθούν 2 παραδείγματα ΒΔ, όπου δίνονται οι τύποι δεδομένων των διαφόρων αντικειμένων που περιγράφονται στο πλαίσιο της βάσης, καθώς και των συσχετίσεων μεταξύ τους. Περιβάλλον Εταιρείας Τύποι δεδομένων Employee (Name, Address, Sex, Birth-Date, Salary) Working-in Dept / Supervised-by Employee / Working-on Project Dept (Name, Locations) Managed-by Employee Project (Name, Location) Controlled-by Dept Dependent (Name, Birth-Date, Relation-Type) Dependent-of Employee Περιβάλλον Πανεπιστημίου Τύποι δεδομένων Professor (Name, Address, Tel, , Salary, Rank) Working-in Faculty Student (Name, Address, Tel, AM, Semester) Studying-in Faculty Faculty (Name, Address, Tel, Fax, ) Directed-by Professor Lesson (Name, Hours, Semester) Given-in Faculty, Offered-by Professor, Prerequisiteof Lesson Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 28

29 4.3. Σύστημα Διαχείρισης ΒΔ (ΣΔΒΔ) Database Management System (DBMS) Οι ΒΔ μπορούν να παραχθούν και να συντηρηθούν χειρωνακτικά ή μηχανικά. Ο καρτοκατάλογος μιας βιβλιοθήκης είναι ένα παράδειγμα ΒΔ που μπορεί να δημιουργηθεί και να συντηρηθεί χειρωνακτικά. Μια ΒΔ που λειτουργεί σε περιβάλλον Η/Υ δημιουργείται και συντηρείται από το λεγόμενο Σύστημα Διαχείρισης ΒΔ (ΣΔΒΔ) - Database Management System (DBMS), ένα πρόγραμμα εφαρμογής που έχει σχεδιαστεί και υλοποιηθεί ειδικά για τη συγκεκριμένη ΒΔ είτε για μια ευρύτερη ζώνη εφαρμογών (ΣΔΒΔ γενικού σκοπού). ΣΒΔΒ (DBMS) είναι ένα πρόγραμμα εφαρμογής που δίνει τη δυνατότητα στους χρήστες να δημιουργούν και να ενημερώνουν συνεχώς μια ΒΔ. Είναι δηλαδή ένα λογισμικό γενικού σκοπού που διευκολύνει τις διαδικασίες καθορισμού, κατασκευής και χειρισμού ΒΔ διαφόρων εφαρμογών. Ο καθορισμός (definition) της ΒΔ είναι ο καθορισμός της δομής της και περιλαμβάνει τον καθορισμό των τύπων δεδομένων των αντικειμένων των συλλογών, των συσχετίσεων μεταξύ των αντικειμένων διαφορετικών συλλογών, καθώς και των επιβαλλόμενων περιορισμών, μέσω μιας γλώσσας προγραμματισμού DDL (data definition language). Η κατασκευή (construction) της ΒΔ είναι η διαδικασία δημιουργίας των κενών αρχείων πινάκων της ΒΔ και η αποθήκευση τους σε ένα μόνιμο αποθηκευτικό μέσο που ελέγχεται από το ΣΔΒΔ, μέσω μιας γλώσσας προγραμματισμού SDL (storage definition language). Ο χειρισμός (manipulation) της ΒΔ περιλαμβάνει μεταξύ άλλων τις εξής λειτουργίες: φόρτωση (loading / populating) της ΒΔ, δηλαδή πλήρωση της με δεδομένα είτε μέσω του πληκτρολογίου είτε μέσω μεταφοράς δεδομένων από κάποια άλλη δομή δεδομένων. υποβολή ερωτημάτων (queries) προς την ΒΔ για την ανάκτηση συγκεκριμένων πληροφοριών, ενημέρωση (update) της ΒΔ μέσω προσθήκης δεδομένων, τροποποίησης ή και διαγραφής υπαρχόντων δεδομένων ώστε να περιγράφει την πραγματικότητα (ένα υπό εξέταση κόσμο), παραγωγή φορμών (forms) και εκθέσεων (reports) με βάση τα δεδομένα Ο καθορισμός, η κατασκευή και ο χειρισμός μιας ΒΔ συναντώνται και ως σχεδίαση, δημιουργία (υλοποίηση) και διαχείριση της. Γενικά οι συναλλαγές (transactions) που διαχειρίζεται ένα ΣΒΔΒ μετά από αιτήσεις του χρήστη είναι (1) συναλλαγές ανάκτησης (retrieval transactions) δεδομένων και παρουσίαση τους στην οθόνη ή παραγωγή εκθέσεων (reports) στον εκτυπωτή, (2) συναλλαγές ενημέρωσης (update transactions) δεδομένων μέσω προσθήκης, τροποποίησης ή διαγραφής και (3) μικτές συναλλαγές (mixed transactions), συναλλαγές δηλαδή που συνδυάζουν ανάκτηση και ενημέρωση. Ας θεωρήσουμε την περίπτωση μιας ΒΔ κράτησης αεροπορικών θέσεων. Μια συναλλαγή ανάκτησης είναι η αίτηση και η παρουσίαση μιας λίστας των πρωινών πτήσεων μεταξύ δύο πόλεων σε μια συγκεκριμένη ημερομηνία. Μια συναλλαγή ενημέρωσης είναι η κράτηση μιας θέσης σε μια συγκεκριμένη πτήση. Μια μικτή Μάρκος Ν. Δενδρινός Καθηγητής ΤΕΙ-Α 29