Informatica Introduzione alle basi di dati Lezione 2 Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo...
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Informatica
Introduzione alle basi di datiLezione 2Scienze e tecniche psicologiche dello sviluppo e dell'educazione, laurea magistraleAnno accademico: 2005-2006
1 - Introduzione
1a – Introduzione ai basi di dati1b – Insiemi
3
Insiemi
Insieme: collezione di elementi L’ordine non è importante
Per esempio:{1,5,3} = {1,3,5}
Un insieme non contiene duplicati Per esempio:
{rosso,verde,rosso} è identificato con {rosso, verde}
4
Insiemi
Esempi:
{z | z è un colore primario} = {rosso, blu, giallo}
{y | y è un numero pari tra 5 e 15} = {6, 8, 10, 12, 14}
Caso speciale: = {}, l’insieme vuoto
5
Elemento di un’insieme
Per esempio, 1 è un elemento dell’insieme {1,5,3}Per esempio, rosso è un elemento dell’insieme {rosso, verde}
L’elemento z è un elemento di un’insieme A: z in A (oppure zA, z appartiene a A)
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Sottoinsieme
A è un sottoinsieme di B se ogni elemento z in A è anche un elemento di B A è un sottoinsieme di B è scritto A B
Per esempio, {1,3} è un sottoinsieme di {1,5,3}Per esempio, {rosso} è un sottoinsieme di {rosso, verde}
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Prodotto cartesiano
Prodotto cartesiano di due insiemi A e BAxB = {(z1,z2) | z1A e z2B}
dove (z1,z2) sono coppie ordinate di elementi
Per esempio: A = {1,2,4}, B= {a,b}AxB = {(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(4,a),(4,b)}
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Prodotto cartesiano
Prodotto cartesiano di n insiemi D1, D2, …, Dn
D1x…xDn = {(z1,…,zn) | z1D1,…, znDn}
dove (z1,…,zn) sono n-uple ordinate di elementi
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Relazione matematica
Relazione matematica su insiemi A e B (domini della relazione) = sottoinsieme di AxB
Per esempio: AxB = {(1,a),(1,b),(2,a),(2,b),(4,a),(4,b)}
Una relazione matematica su insieme A e B potrebbe essere:
R={(1,a),(1,b),(4,b)}
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Relazione matematica
Relazione matematica sugli insiemi D1,…,Dn (domini della relazione) = un sottoinsieme di D1x…xDn
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Unione
Unione di due insiemi A e BAB = {z | zA o zB}
Per esempio: {1,5,3} {4,5,9} = {1,5,4,9,3} {1,5,3} {rosso, verde} =
{1,5,rosso,verde,3}
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Intersezione
Intersezione di due insiemi A e BAB = {z | zA e zB}
Per esempio: {1,5,3} {1,3,8} = {1,3} {rosso, blu} {rosso, verde} = {rosso} {1,5,3} {1} = {1} {1,5,3} {1,5,3} = {1,5,3} {rosso, blu} {verde, giallo} =
13
Differenza insiemistica
Differenza insiemistica tra due insiemi A e B
A-B = {z | zA e non zB}
Per esempio: {1,5,3} – {1,3} = {5} {rosso,blu,giallo} – {blu} =
{rosso,giallo}
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Esercizi
1. {10,20,30} {5,10,15,20,25,30,35}?
2. {1,2,35} {1,2,30}?
3. {10,20,30} {z | z è tra 1 e 50}?
4. Che cos’è {1,2,3}x{a,b}?
15
Esercizi
5. Che cos’è {0,1}x{a,b}x{rosso,blu}?
6. Che cos’è {0,1} {a,b}?
7. Che cos’è {a,b,c} {a,b}?
8. Che cos’è {a,b,c} {a,b}?
16
Esercizi
9. Che cos’è {1,2,3} {a,b}?
10.Che cos’è {1,2,3} – {3}?
11.Che cos’è {1,2,3} – {1,2,3}?
12.Che cos’è {1,2,3} – {a,b}?
17
Esercitazioni
13.(2,3) {1,2,3} x {a,b}?
14.(1,b) {1,2,3} x {a,b}?
15.(1,b,blu) {1,2,3} x {a,b} x {rosso,blu}?
16.{(1,b,a), (3,a,a)} {1,2,3} x {a,b} x {a,b}?
2 - Metodologie e modelli per il progetto
Modello Entità-Relazione
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Introduzione alla progettazione
Il problema: progettare una base di base di dati a partire da requisiti sulla realtà di interesseProgettare: definire la struttura, caratteristiche e contenuto
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Il ciclo di vita dei sistemi informativi
La progettazione costituisce solo una delle componenti del processo di sviluppo Va inquadrato in un contesto più
ampio: il ciclo di vita dei sistemi informativi
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Il ciclo di vita dei sistemi informativi
Studio di fattibilità
Raccolta e analisi dei requisiti
Progettazione
Implementazione
Validazione e collaudo
Funzionamento
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Il ciclo di vita dei sistemi informativi
Studio di fattibilità: definire i costi delle varie alternative possibiliRaccolta e analisi dei requisiti: individuazione delle proprietà e delle funzionalità che il sistema dovrà avereProgettazione: dei dati (la struttura e l’organizzazione che i dati dovranno avere) e delle applicazioni (le caratteristiche dei programmi applicativi)
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Il ciclo di vita dei sistemi informativi
Implementazione: realizzazione del sistema informativoValidazione e collaudo: serve a verificare il corretto funzionamento e la qualità del sistema informativoFunzionamento: il sistema informativo diventa operativo
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Il ciclo di vita dei sistemi informativi
Il processo non è quasi mai strettamente sequenziale ciclo
Focalizzeremo attenzione sulla terza fase del ciclo di vita: progettazione (dei dati)
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Metodologie di progettazione
Nell’ambito delle basi di dati: separare in maniera netta le decisioni relative a “cosa” rappresentare in una base di dati da quelle relative a “come” farlo Cosa: prima fase (progettazione
concettuale) Come: seconda e terza fase
(progettazione logica e fisica)
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Metodologie di progettazione
Progettazione concettuale Fa riferimento a un modello
concettuale dei dati I modelli concettuali ci consentono di
descrivere l’organizzazione dei dati a un alto livello di astrazione
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Metodologie di progettazione
Progettazione logica Traduzione dello schema concettuale nel
modello di rappresentazione dei dati Fa riferimento a un modello logico dei dati Modello logico: indipendente dagli dettagli
fisici, ma concreta
Progettazione fisica Fa riferimento a un modello fisico dei dati Modello fisico: dipende dallo specifico
sistema di gestione di basi di dati scelto
28
GuyguyguyguyguHvvvuvuvuvFvvvuvuvuvuVvyuvuyvuvuVyuvuyvuyvuVyuvuyvuo
Progettazioneconcettuale
Progettazionelogica
Progettazionefisica
ModelloEntità-Relazionale
Relazioni/tabelle
Livello fisica(memorizzazione)
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Modello Entità-Relazione
Il modello Entità-Relazione è un modello concettuale dei datiFornisce una serie di strutture (costrutti) atte a descrivere la realtà di interesse, ovvero per la descrizione dell’organizzazione dei dati a un alto livello di astrazione
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Modello Entità-Relazione
Entità: rappresentano classi di oggetti che hanno proprietà comuni ed esistenza “autonoma” ai fini dell’applicazione di interesse Per esempio: Città, Dipartimento,
Impiegato, Acquisto e Vendita (nel contesto di un’applicazione aziendale)
Una occorrenza di una entità è un oggetto della classe che l’entità rappresenta
Per esempio: Torino è un esempio di occorrenze dell’entità Città
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Modello Entità-Relazione
Entità: Una occorrenza di entità non è un valore
che identifica un oggetto (p.e. nome, codice fiscale, …) ma l’oggetto stesso
Questa è una differenza rispetto al modello relazionale (nel quale non possiamo rappresentare un oggetto senza conoscere alcune sue proprietà)
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Modello Entità-Relazione
Entità: Ogni entità ha un nome che la
identifica univocamente
Impiegato Dipartimento
Città
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Modello Entità-Relazione
Relazione (o associazioni): Rappresentano legami logici tra due o più
entità Per esempio:
Residenza: tra le entità Città e Impiegato Esame: tra le entità Studente e Corso
Un occorrenza di relazione è una n-upla costituita da occorrenza di entità
Per esempio: Residenza: (Bologna, Rossi); oppure (Firenze, Verdi)
34
Modello Entità-Relazione
Relazione (o associazioni): Ogni relazione ha un nome che la
identifica univocamente Graficamente: un rombo, e linee che
connettono la relazione con ciascuna delle sue componenti
Studente CorsoEsame
35
Modello Entità-Relazione
Esempi di occorrenze della relazione Esame (Mario Rossi, Psicologia), (Franco Verdi, Psicologia),
…
Studente CorsoEsame
s1
s2 s3
s4
c3
c1
c2
e1
e2
e3
e4
e5Studente Corso
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Modello Entità-Relazione
Esempi di occorrenze della relazione Esame (Mario Rossi, Psicologia), (Franco Verdi, Psicologia),
…
Studente CorsoEsame
Mario Rossi
Studente Corso
Psicologia(Mario Rossi, Psicologia)
Franco Verdi
(Franco Verdi, Psicologia)
Biologia(Franco Verdi, Biologia)
Giulia Nero (Giulia Nero, Biologia)
Francesca Bianco
Economia(Francesca Bianco, Economia)
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Modello Entità-Relazione
Relazione (o associazioni): Possono esistere relazioni diverse che
coinvolgono le stesse entità
Impiegato CittàResidenza
Sede di lavoro
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Modello Entità-Relazione
Relazione (o associazioni): È possibile avere relazione tra una
entità e se stessa
Impiegato
Collega
Sovrano
Successione
Predecessore Successore
39
Modello Entità-Relazione
Relazione (o associazioni): È possibile avere relazione che
coinvolgono più di due entità
Dipartimento
Fornitura ProdottoFornitore