Информационные технологии широко применяются во многих отраслях человеческой деятельности. Информационные системы (ИС) занимают в этих технологиях одно из главных мест.

Информационная система – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и получения информации в интересах достижения поставленной цели.

Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

Сегодня организация работы учебных заведений характеризуется большими информационными потоками, в том числе и учетом учеников и студентов, участвующих в мероприятиях проходящих на площадке НТГСПИ(ф)РГППУ. При этом использование информационно–поисковых систем и баз данных значительно облегчает обработку данных и ускоряет принятие решений.

На данный момент учет участников мероприятий осуществляется вручную специалистом. Обработка данных, таким способом, является достаточно трудоемкой и отнимает большое количество времени. В настоящее время количество участников только растет, поэтому человеческих ресурсов уже не хватает.

Актуальность нашей работы обоснована необходимостью разработки информационной системы учета учеников и студентов, которая позволит хранить необходимую информацию об участниках, с последующей обработкой, для автоматизированной рассылки уведомлений и печати сертификатов.

Система (system – целое, составленное из частей; греч.) – это совокупность элементов, взаимодействующих друг с другом, образующих определенную целостность, единство.

Система управления базой данных (СУБД) является неотъемлемой частью любой информационной системы. Тип используемой СУБД обычно определяется масштабом информационной системы – малые информационные системы могут использовать локальные СУБД, в корпоративных же информационных системах требуется клиент–серверная СУБД, поддерживающая многопользовательскую работу.

В настоящее время наиболее широко распространены реляционные СУБД, которые хорошо отлажены и развиты.

Ф݀и݀з݀ичес݀ка݀я мо݀де݀л݀ь со݀де݀р݀ж݀ит всю и݀нфо݀р݀ма݀ц݀ию, необхо݀д݀и݀мую д݀л݀я реа݀л݀и݀за݀ц݀и݀и ко݀н݀к݀рет݀но݀й ба݀з݀ы да݀н݀н݀ых. Т݀ра݀нсфо݀р݀ма݀ц݀ио݀н݀на݀я мо݀де݀л݀ь со݀де݀р݀ж݀ит и݀нфо݀р݀ма݀ц݀ию д݀л݀я реа݀л݀и݀за݀ц݀и݀и от݀де݀л݀ь݀но݀го п݀рое݀кта, кото݀р݀ые мо݀гут б݀ыт݀ь част݀ью об݀ще݀й и݀нфо݀р݀ма݀ц݀ио݀н݀но݀й с݀исте݀м݀ы и о݀п݀ис݀ы݀ват݀ь по݀д݀м݀но݀жест݀во п݀ре݀д݀мет݀но݀й об݀ласт݀и. ERwin по݀д݀де݀р݀ж݀и݀вает у݀п݀ра݀в݀ле݀н݀ие от݀де݀л݀ь݀н݀ы݀м݀и п݀рое݀кта݀м݀и, по݀з݀во݀л݀я݀я п݀рое݀кт݀и݀ро݀в݀щ݀и݀ку в݀ы݀де݀л݀ят݀ь по݀д݀м݀но݀жест݀во мо݀де݀л݀и в в݀и݀де п݀ре݀д݀мет݀н݀ых об݀ласте݀й. Т݀ра݀нсфо݀р݀ма݀ц݀ио݀н݀на݀я мо݀де݀л݀ь по݀з݀во݀л݀яет п݀рое݀кт݀и݀ро݀в݀щ݀и݀ка݀м и а݀д݀м݀и݀н݀ист݀рато݀ра݀м ба݀з да݀н݀н݀ых луч݀ше по݀н݀ят݀ь, ка݀к݀ие об݀ъе݀кт݀ы ба݀з݀ы данных хранятся в словаре данных, и проверить, насколько физическая модель данных удовлетворяет требованиям к информационной системе.

4.Проектирование информационной системы

Сформируем сущность на основе реквизитного анализа первичных документов (см. табл. 1 и табл. 2)

Таблица 1

Реквизитный анализ документа «Рабочий список»

Наименование реквизита	Тип реквизита	Тип данных в нормализованном файле	Имя в нормализованном файле
Учебное заведение	Текстовый	Признак	ПР1
Научное мероприятие	Текстовый	Признак	ПР2
Номер участника	Числовой	Признак	ПР3
ФИО	Текстовый	Признак	ПР4
Руководитель	Текстовый	Признак	ПР5

Таблица 2

Реквизитный анализ документа «Карточка регистрации»

Наименование реквизита	Тип реквизита	Тип данных в нормализованном файле	Имя в нормализованном файле
ФИО	Текстовый	Признак	ПР1
Дата рождения	Текстовый	Признак	ПР2
Учебное заведение	Текстовый	Признак	ПР3
Курс	Числовой	Признак	ПР4
Руководитель	Текстовый	Признак	ПР5
e-mail	Текстовый	Признак	ПР6

Для реляционной базы данных проектирование логической структуры заключается в том, чтобы разбить всю информацию по отношениям и определить состав атрибутов для каждого из этих отношений.

Существуют разные способы проектирования логической структуры реляционных баз данных. В данном проекте используется способ проектирования, основанный на анализе инфологической модели и переходе от нее к реляционным отношениям. Этот метод является достаточно простым и наглядным и в то же время дает хорошие результаты .

На логическом уровне можно установить идентифицирующую связь один–ко–многим, связь многие–ко–многим и неидентифицирующую связь один–ко–многим.

Логическая модель базы данных заочного отделения содержит следующие сущности:

«Студент», атрибуты – ключевой «№ участника», «Фамилия», «Имя», «Отчество», «Дата рождения», «Телефон», «Учебное заведение», «Руководитель», «Курс», «e–mail».

«Учебное заведение», атрибуты – ключевой «Код учебного заведения», «Учебное заведение», «Местонахождение».

«Руководитель», атрибуты – ключевой «№ руководителя», «ученая степень».

«Научное мероприятие», атрибуты – ключевой «Код мероприятия», «Название мероприятия», «Тип мероприятия»;

«Архив научных мероприятий», атрибуты – ключевой «Код мероприятия», «Список предыдущих участников», «Дополнительная информация»;

В логической модели данных установлены следующие типы связей:

идентифицирующая – между сущностями «Студент» и «Архив отчисленных» (1–1);

неидентифицирующая – между сущностями «Студент» и «Приказ о зачислении», «Студент» и «Место работы», «Студент» и «Направление» (см. рис. 1).

Рис 1.Логическая модель базы данных

При установлении идентифицирующей связи атрибуты первичного ключа родительской сущности автоматически переносятся в состав первичного ключа дочерней сущности. Эта операция дополнения атрибутов дочерней сущности при создании связи называется миграцией атрибутов. В дочерней сущности новые атрибуты помечаются как внешний ключ – (FK). Каждый экземпляр сущности должен быть уникален и отличаться от других атрибутов .

Первичный ключ (primary key)– это атрибут или группа атрибутов, однозначно идентифицирующая экземпляр сущности. Атрибуты первичного ключа на диаграмме не требуют специального обозначения – это те атрибуты, которые находятся в списке атрибутов выше горизонтальной линии.

Выбор первичного ключа может оказаться непростой задачей, решение которой может повлиять на эффективность будущей ИС. В одной сущности могут оказаться несколько атрибутов или наборов атрибутов, претендующих на роль первичного ключа. Такие претенденты называются потенциальными ключами (candidate key).

Процесс нормализации – это разбиение таблицы на две или более с целью ликвидации дублирования данных и их потенциальной противоречивости.

Цель нормализации – удаление избыточных данных и обеспечение максимальной гибкости структуры таблиц, то есть получение такого проекта базы данных, в котором каждый факт появляется лишь в одном месте.

На практике достаточно для структуры базы данных обеспечить выполнение третьей нормальной формы, а в некоторых случаях допускается снижение нормальных форм, так как в процессе нормализации значительно усложняется структура базы данных.

Первоначально база данных приводится к первой нормальной форме.

Требования второй нормальной формы выполнены, так как нет сущностей со сложными первичными ключами в модели базы данных ресторана.

Далее база данных приводится к третьей нормальной форме. Неключевой атрибут «наименование» зависит от неключевого атрибута «Профиль» сущности «Направление». В конечном итоге, база данных приведена к 3 нормальной форме: каждый атрибут любой сущности содержит атомарное значение, каждый неключевой атрибут полностью зависит от первичного ключа (выполнены требования второй нормальной формы) и нет зависимостей от неключевых атрибутов (см. рис. 2).

Рис 2.Нормализованая модель базы данных

Физическая модель данных – это последний этап в проектировании той части ИС, которая отвечает за организацию данных. Для ее построения необходимо определиться с типом СУБД, так как данная модель предполагает точное описание создаваемой базы данных в терминах выбранной СУБД.

Физическая модель заочного отделения также строится на модели «сущность–связь» заочного отделения и логически создается на базе концептуальной модели. Сущности становятся таблицами базы данных (БД). Атрибуты сущностей преобразуются в поля таблиц. Связи преобразуются в ограничения .

Атрибутам сущностей присваиваются конкретные типы полей. При помощи ограничений в БД переносятся бизнес–логика обработки и хранения данных ИС.

Концептуальная модель подвергается более тщательной нормализации и, при необходимости, денормализации.

Список литературы

Богданова А.Л., Дмитриев Г.П., Медников А.В., Тетенева Л.А. Базы данных. Теория и практика применения. [Электронный ресурс] URL: http://www.iprbookshop.ru/14277.html (дата обращения 28.11.2018).

Гасанов Э.Э., Кудрявцев В.Б. Интеллектуальные системы. Теория хранения и поиска информации 2-е изд., испр. и доп. Учебник для бакалавриата и магистратуры. [Электронный ресурс] URL: https://biblio-online.ru/book/AF922FEB-2DC1-4864-8D5A-DE355E04F486 (дата обращения 28.11.2018).

Гудов А.М., Завозкин С.Ю., Рейн Т.С. Базы данных и системы управления базами данных. Программирование на языке PL/SQL: учеб. пособие. [Электронный ресурс] URL: https://e.lanbook.com/book/30135 (дата обращения 01.12.2018).

Давыдова Е.М., Новгородова Н.А. Базы данных. [Электронных ресурс] URL: https://e.lanbook.com/book/11636 (дата обращения 01.12.2018).

Емельянова Н.З., Партыка Т.Л., Попов И.И. Основы построения автоматизированных информационных систем. Учебное пособие. – М.: форум: инфра–м, 2014. – 416с.

Паронжанов С. Объектно–ориентированные средства анализа, проектирования и реинжениринга информационных систем. – М.: Учебные материалы конференции Индустрия программирования 96. – 2016, С.117–123.

Пирогов В.Ю./ Информационные системы и базы данных: организация и проектирование : учеб. пособие – БХВ–Петербург, 2016 – 236 с.

Код для цитирования: Скопировать