Algebra, Calcolo relazione e SQL

Introduzione ai sistemi informativi, informazioni e dati

Nello svolgimento di ogni attività, sia a livello individuale sia in organizzazioni di ogni dimensione, sono essenziali la disponibilità di informazioni e la capacità di gestirle in modo efficace; ogni organizzazione è dotata di un sistema informativo, che organizza e gestisce le informazioni necessarie per perseguire gli scopi dell’organizzazione stessa.

Per indicare la porzione automatizzata del sistema informativo viene di solito utilizzato il termine sistema informatico; la diffusione capillare dell’informatica ha fatto sì che gran parte dei sistemi informativi siano anche sistemi informatici.

Nei sistemi informatici le informazioni vengono rappresentate per mezzo di dati; i dati da soli non hanno alcun significato, ma, una volta interpretati, essi forniscono informazioni che consentono di arricchire la nostra conoscenza del mondo.

• 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.

Possiamo definire una base di dati come una collezione di dati, utilizzati per rappresentare le informazioni di interesse per un sistema informativo.

Sistemi di gestione di basi di dati

L’approccio convenzionale alla gestione dei dati sfrutta la presenza di archivi/file per memorizzare i dati in modo persistente sulla memoria di massa. Un file consente di memorizzare e ricercare dati, ma fornisce solo semplici meccanismi di accesso e di condivisione.

Secondo questo approccio, le procedure scritte sono completamente autonome, ovvero ciascuna di esse definisce e utilizza uno o più file privati; eventuali dati di interesse per più programmi sono replicati tante volte quanti sono i programmi che li utilizzano, con evidenti problemi di ridondanza e possibilità di incoerenza.

Le basi di dati sono state concepite per superare questi inconvenienti, gestendo in modo integrato le informazioni di interesse per diversi soggetti, limitando i rischi di ridondanza e incoerenza.

Un sistema di gestione di basi di dati (Data Base Management System, DBMS) è un sistema software in grado di gestire collezioni di dati che siano grandi, condivise e persistenti, assicurando la loro affidabilità e privatezza.

• Grandi: nel senso che possono avere anche dimensioni enormi (milioni di gigabyte) e, in generale, molto maggiori della memoria centrale disponibile.
• Condivise: nel senso che applicazioni e utenti diversi devono poter accedere, secondo opportune modalità, a dati comuni.
• Persistenti: cioè hanno un tempo di vita che non è limitato a quello delle singole esecuzioni dei programmi che le utilizzano.

I DBMS sono:

• Affidabili: cioè capaci di conservare intatto il contenuto della base di dati in caso di malfunzionamento hardware o software (funzione di backup and recovery).
• Privati: nel senso che i dati sono accessibili solo a seguito del riconoscimento dell’utente.
• Efficienti: cioè capaci di svolgere le operazioni utilizzando un insieme di risorse (tempo e spazio) che sia accettabile per gli utenti.
• Efficaci: in quanto sono capaci di rendere produttive le attività dei loro utenti.

Modelli dei dati

Un modello dei dati è un insieme di concetti utilizzati per organizzare i dati di interesse e descriverne la struttura in modo che essa risulti comprensibile a un elaboratore.

Il modello relazionale dei dati permette di definire tipi per mezzo del costruttore relazione, che consente di organizzare i dati in insiemi di record a struttura fissa. Una relazione viene spesso rappresentata per mezzo di una tabella, le cui righe rappresentano specifici record e le cui colonne corrispondono ai campi dei record.

Schemi e istanze

Nelle basi di dati esiste una parte invariante nel tempo, detta schema, costituita dalle caratteristiche dei dati, e una parte variabile nel tempo, detta istanza, costituita dai valori effettivi.

Livelli di astrazione

Lo schema logico costituisce una descrizione dell’intera base di dati per mezzo del modello logico adottato dal DBMS (relazionale o ad oggetti). Lo schema interno costituisce la rappresentazione dello schema logico per mezzo di strutture fisiche di memorizzazione.