Alma Mater Studiorum Università di Bologna Facoltà di Economia – Bologna Corsi di Laurea CLEA,...

Alma Mater Studiorum Università di BolognaFacoltà di Economia – Bologna

Corsi di Laurea CLEA, CLED, CLEF, CLEM

Prof. Jacopo Di Cocco

Idoneità in informatica

Sistemi informaticiProdurre, raccogliere e fornire le informazioni

della propria sede di lavoro

(I sistemi informativi e le basi dei dati)

Jacopo Di Cocco Data base 2

Generare, trovare e conservare i dati

I DBMS sono strumenti essenziali per:1. La definizione e gestione degli archivi informativi automatizzati

e formalizzati (data base)2. la raccolta controllata dei dati (data entry)3. La reperibilità delle informazioni (query)4. La generazione di informazioni derivate (elaborazioni)5. La tutela dei dati (regole d’accesso, modifica ed archiviazione

• I data base sono al centro dei sistemi di automazione delle aziende e degli enti anche quando il committente vede solo applicativi specifici e personalizzati, acquistati pronti o commissionati ad hoc a software-house


Gli argomenti che saranno trattati

• L’evoluzione dei DB: gerarchici, reticolari, relazionali, ad oggetti, information retrieval

• Lo schema teorico dei DB relazionali

• Il modello entità – relazioni

• Disegno concettuale e lo sviluppo del DB

• Realizzazione di un DB con MS-Access


Funzioni dei Data Base Management System (DBMS)

• Condivisione: rendere utilizzabili i dati da più applicazioni ed utenti

• Assicurare, con un sistema ad hoc affidabile, la migliore gestione e salvaguardia dei dati

• Rendere più agevole la programmazione del DB• Permettere lo scambio delle informazioni

strutturate con altri archivi


L’evoluzione dei Data Base• Gerarchici o ad albero: stile directory

concettualmente semplici, veloci, ma rigidi

• Reticolari (con percorsi trasversali)più adatti a organizzazioni complesse, ma di disegno difficile, non generalizzabile (reti predefinite)

• Relazionali: un modello concettuale generaleLo schema oggi più utilizzato, integrabile con i successivi

• Ad oggetti: informazioni + regole di comportamentoUno schema che ha richiesto l’integrazione con il relazionale

• Information retrieval: per le ricerche nei testiPrima separati ora sempre più integrati con i relazionali


Alcune caratteristiche teoriche dei DB relazionali

• Tutte le informazioni sono registrati in tabelle bidimensionali trattate come insiemi non ordinati (né per riga né per colonna)

• Definizioni ed elaborazioni derivanti dalla matematica (in particolare l’insiemistica)

• Chiari vincoli d’integrità e non duplicazione• Un linguaggio specifico standard di

programmazione (SQL) integrabile negli altri linguaggi


Schema di tabella (glossario)

Attributo 1 Chiave p.

Attributo 2

Chiave s1

Attributo 3 Chiave s2

Attributo 4 Carattere I

Attributo 5 Carattere II

Attributo 6 Validità

Riga = tupla = occorrenza = record = = (entità)= (relazione)

Campo a Campo b Campo c Campo d Campo e Campo f

Chiave

Primaria

Identificat1

(Chiave

Identificat2

Secondaria)

Variabile

Chiave esterna

Dato MetadatoData, periodo,

condizione, …

Codice Unità statistica Modalità Modalità Tempo, logico, ecc.

Identificatore (Nomi/loghi dell’entità) valore valore valore


Esempio di tabella(Studenti)

Matricola Nome Cognome Corso-laurea

Anno-corso

Anno-Iscrizione

102305 Giorgio Rossi CLED 1 2003

101709 Nicola Bianchi CLEA 2 2002

102518 Maria Rossi CLEF 1 2002

100923 Sara Verdi CLEM 3 2001


Gli attributi o colonne o campi (segue in altri lucidi)

• Attributi: identificatori e caratteri da rilevare o calcolare• Ruolo, natura o tipo degli attributi:

– Nature: chiavi o identificatori, dati, metadati (dati sui dati)– Tipi: contatori, numeri, valute, testi, date, logici, note, password, ….

• Domini o modalità ammesse nei campi– Teorici o potenziali (valori possibili= valido se)– Effettivi od osservati (valori assunti nel DB)

• Testata: riga con gli attributi o colonne d’una tabella• Dizionario dei dati: schede degli attributi nel DB:

– Codici, etichette, tipi e specifiche degli attributi– Vincoli di integrità e coerenza tra attributi

• Campi: contengono in ogni riga i valori dei singoli attributi


Le relazioni

• 1 a 1, 1 a molti, molti a molti• All’interno della stessa tabella per elaborare le

informazioni in essa contenute– 1 a 1 nella stessa riga, record, occorrenza o entità

– 1 a 1 tra due entità (es. moglie <> marito)

– 1 a molti (es. madre <> figli)

– Molti a molti (fratelli<>sorelle, professori<>studenti)

• Tra tabelle per creare nuove informazioni• Mostrate con le viste relazionali o tabelle virtuali


Le operazioni relazionali

• Il linguaggio SQL• Select: sceglie le righe coi valori dei campi • Project sceglie le colonne per attributo

(effetti sulle righe residue) • Join crea nuove tabelle virtuali incrociando

le tabelle esistenti• Le elaborazioni sui campi (contare,

sommare, fare statistiche, ecc.)


Strumenti: interfaccia utente, linguaggi, import-export dati

• Le maschere d’immissione dati (form)

• Le maschere di ricerca ed elaborazione (query)

• I rendiconti periodici o a richiesta (report)

• Macro e linguaggi di programmazione

• Interfacce web (per operare da siti web)

• Gli scambi di dati con altri applicativi


Il modello entità – relazioni

• Le entità: soggetti e oggetti descritti e trattati in tramite le relazioni 1 a 1 tra i caratteri d’una riga

• Le relazioni descrivono i legami tra entità tramite campi correlati

• Entrambe sono rappresentabili da tabelle• Le entità sono descritte dalle righe di tabelle reali

(registrate nel DB) o virtuali (create da query grazie alle relazioni)

• Le tabelle implicite delle relazioni generate dai legami definiti, contengono due o più chiavi


La normalizzazione del DB

• Decidere le informazioni da ottenere• Definire delle entità elementari in modo da:

– Evitare la duplicazione di dati se non chiavi

– Consentire una sola immissione degli stessi dati

– Realizzare tabelle elenco dei valori ammissibili da modificarsi dinamicamente (domini non predefiniti)

• Ricavare le entità complesse con relazioni e query• Normalizzare ragionevolmente ed operativamente


Progettazione e sviluppo del sistema informativo aziendale

• Ciclo di vita del SIA: fasi, durata prevista, versioni• Le fasi della progettazione e dell’uso

– Pianificazione– Analisi– Disegno logico– Disegno “fisico”– Sviluppo o programmazione del prototipo– Prove ed identificazione dei malfunzionamenti– Realizzazione della versione di produzione– Uso in produzione manutenzione ordinaria ed evolutiva


Fasi del ciclo di vita del SIAU n m o de llo g e ne ra le

D ise g noIn te rfa cc ia

U ten te

D a tiE n tità e

R e la z io n i

D ise gn o d e iP ro ce ssia z ie nd a li

S v ilu p po eT e s ts

U so eM a nu ten zio ne

A n a lis id e i req u is iti

S tud iod i fa tt ib ilità


La pianificazione del SIA

Lo studio di fattibilità individuerà

• Obiettivi e prodotti dell’azienda (business plan)

• Il modello organizzativo e gestionale

• Le esigenze informative (risultati attesi)

• I diagrammi entità-relazioni

• Le risorse disponibili


Rappresentazione schematica delle fasi di pianificazione

I p a ssi d e lla p ian if icaz io ne

P a sso 1D e fin ire

g li o b ie tt ivia z ie nd a li


i p ro ce ssia z ie nd a li


i d a tia z ie nd a li


l'a rch ite ttu rain fo rm a tiva


I requisiti e la macro-analisi

• Il SIA di partenza e quello desiderato– Interviste per conoscere e formalizzare i processi attuali– Rilevare e formalizzare i bisogni degli utenti:

• Operativi (transazionali)• Di supervisione e controllo• Analitici e decisionali

• Conoscere e formalizzare in diagrammi: organizzazione e processi aziendali

• Individuare i vincoli e i punti di “rischio”• Disegnare i diagrammi di flusso dei dati


Livelli dell’organizzazione, attività e bisogni informativi

R e spo n sa b ilità , s tru ttu re e co m p it i ne lla fu n zio n e d ida tt ica

L ive llo op e ra tivoD o cen ti e tu to rs

S tu de n tiS e g re te rie

O rg an izzaz io nee co n tro llo

C o m m iss io n i

P ia n if ica z io neO p era tiva

C o rso d i la u rea

P ia n if ica z io neS tra te g ica

F a co ltà

S is te m aS e na to

A cca de m ico

A ttiv ità co rre n tiL e z io n i-e serc ita z.

S tud ioIsc riz io n i, re g is tr.

F o rm az io neP ro g ra m m i

E sa m i

C o n te n u ti d e l C D LD isc ip lin e e c re d iti

P ia n i d i stu d io

O ffe rta d id a tt icaL a uree a tt iva tep e r og n i live llo

F u n zio neD id a tt ica :

L ive lli d i la u rea

U n ive rs itàD id a tt icaR ice rca

E s ig e nze in fo rm a tive d e i d ive rsi live lli

Is c riz io n iR e g is tra z io n i

C a le nd a ri e o ra riE sa m i

C u rricu la d id a tt ici

M a terie p re v is teN o m in a d oce n ti

F a co ltà a ttiva te

C a rrie reC e rtif ica ti

R e g o la rità d ida tt icaM e d ie vo ti

S tu de n ti in co rso

S tud e n ti/do cen tiIs c rit t i-co rs ./T o t. is c rit ti

Is c rit t i a te n /Isc r.It.

< e s . a tt iv itàe s .in fo rm a z io n i>


Il disegno logico

• Le interfacce utente:– Input utenti, dai documenti ai “valori” del SIA: le maschere– Le query, schermate di risultati, tabulati, stampe (rapporti)

• I dati (entità, relazioni e dizionario dei dati):– Modello formale entità-relazione– Specifiche dei singoli dati– Vincoli di coerenza e d’integrità

• Disegno dettagliato dei processi interessati– Attività che comportano l’immissione dei dati– Attività gestionali correnti che richiedono l’estrazione di dati– Attività di supervisione e controllo che richiedono aggregazione, ri-

classificazione ed elaborazione dei dati – Attività direttive che richiedono il calcolo d’indicatori e simulazioni


Il progetto dettagliato(redatto dalla software-house che sviluppa il prodotto SIA)

– Prerequisiti necessari e opzionali accettabili dal cliente– Moduli del programma da realizzare: loro ruolo ed

interconnessioni (flussi e vincoli tra i moduli)– Controlli e dispositivi di sicurezza da inserire– Produttività da ottenere (performance)– Tempi del progetto (diagramma di Gantt)– Installazione e collaudo– Costi di sviluppo, installazione, manutenzione (offerta

base), eventuali offerte di un servizio di assistenza, dell’HW e SW inclusi nei prerequisiti

– Approvazione da parte del cliente


Il disegno fisico(attività tecniche della software-house)

• Specifiche dell’ambiente operativo e di rete• Specifiche del SW di base e di sviluppo• Scelta dei linguaggi di programmazione• Definizione e gestione dei livelli d’autorità• Strutture dei programmi ed attività dei moduli• Flussi nei e tra i moduli e messaggi d’errore• Specifiche delle interfacce tra i moduli e con i

programmi esterni (API)• Elenco della documentazione e manuali utente


Sviluppo: scrivere e controllare il programma del prototipo

• Gruppo di sviluppo

• Quantità di codice da scrivere

• Strumenti di sviluppo

• Vincoli temporali

• Programmazione

• test: la prova tecnica di funzionalità

• Installazione del prototipo dai clienti


Prove, malfunzionamenti, correzioni

• test: la prova in produzione da parte di un gruppo selezionato d’utenti esperti

• Segnalazione, descrizione e classificazione dei malfunzionamenti:– Bloccanti– Non bloccanti

• Di facile o difficile correzione– Da correggersi prima del collaudo– Da correggersi durante le manutenzioni e versioni successive

• Predisposizione della versione 1.0 ingegnerizzata


Uso, manutenzioni, nuove versioni

• Installazione della versione 1.0 nell’ambiente di produzione

• Collaudo• Uso generalizzato• Salvataggio regolare dei dati (back up) • Manutenzioni HW e SW• Progettazione e realizzazione delle nuove

versioni


Un esempio: i bisogni degli utenti

• Un tutor vuole un semplice strumento per seguire le carriere degli studenti delle lauree triennali, affidatigli dal Polo di Rimini

• Queste le condizioni1. Sono della Facoltà di economia, sede di Rimini2. Sono di più corsi di laurea triennali3. Frequentano i tre anni di corso o fuori corso (4, 5, …)4. I fuori corso non hanno nuove materie obbligatorie

• Suo compito segnalare le difficoltà nel regolare superamento delle discipline obbligatorie


Esempio: le attività del processo

• Registrazione degli studenti affidatigli dalla facoltà

• Registrazioni dei corsi di laurea seguiti dagli studenti

• Registrazioni dei curricula base (discipline obbligatorie)

• Registrazione degli esami sostenuti

• Interrogazioni di una tabella per singolo attributo

• Interrogazione di più tabelle sulla base di più attributi

• Statistica delle discipline con debito di prova

• Tempestività e medie negli esami

• Rapporto sulla carriera di uno specifico studente


Esempio: le entità

1. Facoltà

2. Corsi di laurea triennali

3. Materie attivate

4. Docenti delle singole discipline

5. Studenti seguiti

6. Esami sostenuti nelle materie obbligatorie


Gli attributi dell’entità: Facoltà

• Codice identificativo (chiave principale)

• Logo

• Denominazione

• Preside (codice docente)

• Telefono presidenza

• E-mail presidenza

• Data aggiornamento


Gli attributi dell’entità: Corso di laurea

• Codice identificativo (chiave principale)• Logo• Denominazione• Presidente (codice)• Telefono presidenza• E-mail presidenza• Facoltà di appartenenza (codice)• Data di aggiornamento


Gli attributi dell’entità: Materie

• Codice identificativo (chiave principale)

• Denominazione

• Corso di laurea (codice)

• Anno di corso di frequenza (1- 3)

• Obbligatoria o facoltativa (si/no)

• Attivata (si/no)

• Data di aggiornamento


Gli attributi dell’entità: Docenti

• Codice identificativo (chiave principale)• Nome• Cognome• Materia impartita 1 (codice)• Materia impartita 2 (codice)• Materia impartita 2 (codice)• Telefono • E-mail • Facoltà di incardinamento (codice)• Data di aggiornamento


Gli attributi dell’entità: Studenti

• Matricola (chiave principale)

• Nome

• Cognome

• Sesso (M,F)

• Corso di laurea (Codice)

• Telefono

• E-mail

• Anno di corso (1-5)

• Data di aggiornamento


Gli attributi dell’entità: Esami

• Identificativo esame (contatore)• Materia (codice)• Matricola studente (codice)• Data• Voto (18-30)• Lode (si/no)• Giudizio (ID, NID, Ritirato, Respinto)• PIN docente (password)


Esempio: le relazioni base

• Facoltà Corsi di laurea (1 a molti)• Facoltà - Docente preside (1 a 1)• Corso di laurea – Docente presidente (1 a 1)• Corso di laurea Materia (1 a molti)• Corso di laurea Studenti (1 a molti)• Materie Docente (molti a molti + 1 a molti)• Docente Esami (1 a molti)• Esame ateria (1 a molti)• Studente Esami (1 a molti)


Esempio: le maschere d’immissione

• Registrazione dell’Ateneo: – Facoltà

• Registrazioni delle presidenze: – Corsi di laurea– Materie– Docenti

• Registrazione delle segreterie e dei docenti– Studenti– Esami


Esempio: le maschere di ricerca

• Su una tabella: – un docente– uno studente

• Su più tabelle – nome del preside o del presidente del CDL– docente di una materia


Esempio: le viste relazionali

• Carriera di uno studente

• Esami sostenuti da uno studente

• Carico didattico di un docente

• Medie per disciplina e per docente

• Esami in ritardo per disciplina e per docente


Esempio: l’elaborazione dei dati

• N° iscritti ad un corso di laurea per anno

• Media dei voti di uno studente

• N°esami in ritardo / N°esami previsti

• N° previsto di frequentanti per materia

• Peso relativo dei diversi corsi di laurea (iscritti al CDL/totale iscritti lauree triennali)


Esempio: i rapporti testuali

• Piano di studi di uno studente

• Certificato degli esami sostenuti

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