Informatica: informazione come bene aziendale e vantaggi dei DBMS

L'Informazione

• L'informazione è un bene a valore crescente, necessario per pianificare e controllare con efficacia le attività dell'organizzazione, e rappresenta la materia prima che viene trasformata dai sistemi informativi
• All'interno di un'azienda, ad es., le informazioni vengono usate per decidere come allocare le risorse per il raggiungimento degli obiettivi aziendali
• E' necessario definire i processi per la raccolta delle informazioni per pianificare, organizzare, controllare le attività aziendali
• Le informazioni sono poi utilizzare per misurare le prestazioni delle attività

Il Sistema Informativo

Utenti Operazioni Passeggeri Amministrazione DELETE FROM Voli WHERE Partenza = "BLQ" AND Ora = 08:40 Modello Concettuale SELECT Ora FROM Voli WHERE Partenza = "BLQ" DBMS Schema Parser, ... Part. - > Città Part., Ora -> Dest. Scheduler, .. Vincoli Metodi di accesso read, write Progettazione DB Esecuzione

• Un sistema informativo è un insieme di risorse (di qualunque natura) e di metodologie finalizzate alla raccolta, all'uso e allo scambio di informazioni
• La gestione delle informazioni con strumenti informatici avviene normalmente tramite una Base di Dati, che è una collezione di dati che rappresentano le informazioni di interesse per un'organizzazione.

Sistemi Informativi

• Un sistema informativo è un componente di una organizzazione il cui scopo è gestire (acquisire, elaborare, memorizzare, produrre, distribuire) le informazioni utili per gli scopi dell'organizzazione stessa.
• Elementi costituenti un sistema informativo:
• Patrimonio di dati: ciò che genera le informazioni;
• Nucleo applicativo: insieme di procedure per l'acquisizione e trattamento dei dati e produzione di informazioni;
• Risorsa umana: insieme delle persone che sovrintendono queste procedure;
• Infrastruttura tecnologica: insieme di mezzi e strumenti necessari al trattamento, trasferimento ed archiviazione delle informazioni
• Insieme di principi generali: che determinano il comportamento del sistema (ad es., criteri di accentramento/decentramento dell'architettura)
• Possibili approcci ai Sistemi Informativi:
• Tecnico: Modelli, strumenti e metodologie per progettare e usare Sistemi Informativi
• Comportamentale: influenza dei Sistemi Informativi sulle organizzazioni e gli individui
• Economico: Valutazioni di efficacia e convenienza economica

Sistemi Informativi vs. Sistemi Informatici

• L'esistenza del Sistema Informativo è in parte indipendente dalla sua automazione che avviene tramite strumenti propri della tecnologia dell'informazione
• La parte automatizzata di un Sistema Informativo viene chiamata Sistema Informatico

Sistema Informativo Sistema Informatico

Dai Dati alle Informazioni

• Nei Sistemi Informatici le informazioni vengono rappresentate per mezzo di dati, che hanno bisogno di essere interpretati per fornire informazioni

Dato : "Mario Rossi" e 0898932989 Informazione : Il numero di telefono di Mario Rossi è 0898932989

Il File System

• Un file è una collezione di dati che risiede su un dispositivo di memoria esterna ed è strutturata in accordo ai requisiti di un'applicazione.
• Un File System fornisce solo semplici meccanismi di accesso e condivisione

Emissione fatture Indirizzo -Cliente Ana grafe clienti Inserimento Ordini Indirizzo Cliente Ordini Registro fatture Indirizzo Cliente Fatture La ripetizione dell'indirizzo del cliente consente alle applicazioni Registro fatture e inserimento ordini di operare allo stesso tempo

Svantaggi File System

• I file possono presentarsi in formati tra loro incompatibili, e i programmi devono adattarsi a convenzioni diverse anche a distanza di anni. Questo complica la condivisione dei dati tra applicazioni differenti.
• Rischio di replicazione dei dati con conseguente spreco di memorizzazione
• Se abbiamo dei file condivisi bisogna sviluppare delle soluzioni specifiche per la concorrenza: esempio due programmi vogliono modificare il contenuto di un file contemporaneamente

Basi di dati (Database)

• Un DBMS (Data Base Management System) è un sistema software in grado di gestire collezioni di dati grandi, condivise e persistenti, assicurando la loro affidabilità e privatezza.
• Una Base di Dati è una collezione di dati gestita da un DBMS.

Sistema Informativo Sistema Informatico DBMS BASE DI DATI

DBMS

• L'approccio basato su DBMS supera l'utilizzo di file locali gestiti dalle singole applicazioni, adottando un sistema di gestione dei dati indipendente dalle applicazioni e specializzato in questa funzione.
• II DBMS offre un'interfaccia comune alle applicazioni che richiedono dei dati
• I dati quindi non sono di propietà di una singola applicazione ma le applicazioni accedono ai dati tramite il DBMS

Programmi ... DBMS DB

Peculiarità dei DBMS

• Gestione di grandi moli di dati persistenti
• Gestione della condivisione tra diversi utenti ed applicazioni - gestione delle transazioni
• Garantisce la affidabilità dei dati, cioè la capacità di ripristino a fronte di malfunzionamenti (resilienza) - meccanismi di salvataggio (backup) e ripristino (recovery)
• Offre una "visione strutturata" dei dati - modello (logico) dei dati
• Garantisce la privatezza dei dati - meccanismi di autorizzazione

Database Vs. File System

La gestione delle informazioni è centralizzata in una rappresentazione integrata e non ridondante

Emissione fatture Indirizzo cliente Anagrafe clienti Inserimento Ordini `DBMS Ordini Registro fatture Fatture Una granularita' piu' fine consente l'uso condiviso della risorsa indirizzo cliente

Vantaggi DBMS

• I dati sono condivisi e questo porta due vantaggi fondamentali:
• Si riduce la ridondanza: le informazioni non vengono replicate, cosa che invece avverrebbe se la gestione fosse fatta tramite file locali
• Si riduce l'inconsistenza: dal momento che le copie di un singolo dato sono eliminate, si evita l'avvenire di inconsistenze (ad es. un dato viene modificato e la sua copia no)

Vantaggi DBMS: Prestazioni e Sicurezza

• Dal momento che i DBMS devono gestire grandi moli di dati, vengono implementate delle best-practices per gestire:
• Efficacia ed efficienza: Le tecniche di memorizzazione utilizzano migliorano le prestazioni di archiviazione e accesso alle informazioni, che altrimenti dovrebbero essere implementate in ogni singolo programma.
• Affidabilità: Sono implementate tecniche di protezione e verifica dell'integrità dei dati per gestire malfunzionamenti hardware e software, come (es. crash recovery).
• Concorrenza: I sistemi DBMS adottano metodologie che garantiscono l'accesso concorrente ai dati, minimizzando l'impatto sulle prestazioni, ad esempio riducendo i tempi di attesa dovuti alla mutua esclusione sui dati.
• Privacy: Vengono implementate tecniche di sicurezza per garantire un accesso ristretto, permettendo a ciascun utente di visualizzare solo il sottoinsieme dei dati a cui è autorizzato.

Vantaggi DBMS nello Sviluppo Applicativo

• L'uso di un DBMS ha anche un effetto sullo sviluppo delle applicazioni:
• Si riduce il tempo di sviluppo: le applicazioni non devono implementare meccanismi per la gestione dei dati, ma possono utilizzare quelli del DBMS
• Si semplifica e standardizza lo sviluppo: realizzare un'applicazione diventa più semplice dal momento che di delega la gestione dei dati al DBMS e si accede ad esso utilizzando un'interfaccia standard.

Modello dei dati

• Un modello dei dati è una collezione di strutture e regole che permettono la rappresentazione della realtà di interesse.
• Schema: rappresentazione di una specifica realtà secondo un certo modello
• Istanza: valori (dati) effettivamente memorizzati
• Modelli logici: forniscono una descrizione dei dati che è direttamente supportata dal DBMS;
• (in ordine cronologico): gerarchico, reticolare, relazionale, a oggetti
• Modelli concettuali: descrizione dei concetti della realtà indipendentemente da aspetti realizzativi
• Entity-Relationship, a oggetti

Modello Relazionale

• È il modello logico più diffuso. I dati sono rappresentati in forma tabellare, cioè usa come unica struttura le relazioni o tabelle

ESAMI Matricola NomeCorso Docente Voto Schema 123 Matematica Rossi 28 128 Matematica Rossi 24 Istanza 123 Inglese Taylor 26

• Lo schema è costituito dal nome delle colonne
• Lo schema è invariante rispetto al tempo.
• L'istanza è costituita dalle righe
• L'istanza varia per l'aggiunta, la modifica e la cancellazione righe (record o tuple)

Basi di Dati Relazionali

Una base di dati relazionale è un insieme di tabelle correlate

ESAMI Matricola NomeCorso Docente Voto 123 Matematica Rossi 28 STUDENTI Matricola Nome Cognome Età 123 Anna Verde 21 NomeCorso Anno Crediti CORSI Matematica 1 5

Informazioni e Vincoli

• In ogni situazione reale le informazioni che si vogliono gestire devono rispettare certi vincoli ▪ Esempio: il numero di matricola è unico

Matricola Cognome STUDENTE 123 Rossi 123 Verde

• Esempio: una stessa matricola non può dare due volte lo stesso esame

Matricola NomeCorso Voto ESAME 123 Matematica 28 123 Matematica 26

Rappresentazione Concettuale: Entity/Relationships (E/R)

• C'è bisogno di strumenti efficaci, chiari e sintetici per rappresentare i dati di interesse e le loro associazioni in modo concettuale ▪ Uno studente ha la matricola univoca ed un cognome ▪ Un corso ha un nome univoco ed un docente ▪ Uno studente sostiene un esame per un certo corso, riportando un voto => l'esame è un'associazione tra uno studente ed un corso
• Uno studente può sostenere più esami, ma non per lo stesso corso ▪ ...

Matricola Studente Cognome (0,N) Esame Voto (0,N) Nome Corso Docente Informazioni e Vincoli Schema E/R