Курс базы данных находится в цикле курсов “Управление данными” на направлении ИС
В отличие от математиков, перед которыми не стоят как таковые ограничения, у инженеров существуют ограничения, будь-то бюджет или время. Поэтому инженеры вынуждены искать компромиссы между тремя главными параметрами: надежность, производительность и безопасность.
В XX веке был сформулирован закон Мура, который прогнозировал увеличение числа транзисторов в два раза каждые два года, но в 10-ых годах закон Мура перестал работать из-за физических ограничений. Далее появилось большое желание увеличивать память, в следствие чего появились распределенные системы, но ограничениями стала теорема CAP
Британский учёный Эдгар Кодд в 70-ых сформулировал основы теории реляционных баз данных, на основе которой созданы современные реляционные базы данных
Выделяют 5 информационных процессов:
И эти процессы хотелось бы автоматизировать
До появления Computer Science как науки все эти процессы существовали в пределах небольших библиотеки, в которых книги искались линейным или двоичным поисками. После этого библиотеки увеличивались, появились картотеки, каталоги.
Тем не менее определение информации так и не сформулировалось по многим философским вопросам: что такое информация? Является ли информация атрибутом материи или энергии? Существует ли информация без человека? Поэтому информацию следует воспринимать как триединство сигнала, данных и знаний.
В начале XX века Гёдель, целью которого была создать систему доказательств в математике, и, следовательно, автоматизировать их, изобрел систему представления математических доказательств и доказал, что такая система не может быть полной (теорема о неполноте)
После Гёделя появился Джон фон Нейман, целью которого была представить информацию в конечном пространстве. Из этой идеи вывелась архитектура фон Неймана, где числа представлялись в двоичном виде. В итоге получается, что данные - это информация, которая закодирована заранее обговоренным способом:
Данные (ISO / IEC 2382:2015) - поддающееся многократной интерпретации представление информации в формализованном виде, пригодном для передачи, интерпретации или обработке
Из этого появляется потребность моделировать данные. Но у моделей появляются свои ограничения. Приведем пример таблицы студентов:
| Студент | Группа | Дисциплина | Преподаватель | Аудитория | Время |
|---|---|---|---|---|---|
Поиск конкретного студента реализовать легко, но что если нам нужно иметь в виду несколько дисциплин для одного студента? Приходит другая реализация:
| Студент | Группа | (Дисциплина1, …) | (Дисциплина2, …) |
|---|---|---|---|
Но в ней мы не сможем запросто составить расписание для какого-то преподавателя. Тогда приходит идея разделить на несколько табличек для студентов:
| Номер студента | ФИО студента |
|---|---|
Для групп:
| Номер группы | Факультет группы |
|---|---|
И для предметов:
| Номер дисциплины | Название дисциплины | Преподаватель |
|---|---|---|
В этом случае повышается целостность данных, но уменьшается производительность системы, и в итоге мы не сможем найти идеального решения