Anno Accademico 2007/2008 Sistemi Informativi Corso di Laurea in Ingegneria della Gestione Industriale Corso di Laurea in Ingegneria dell Integrazione d Impresa Prof. Domenico Beneventano beneventano.domenico@unimore.it Sistemi Informativi - Introduzione 1 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. La gestione delle informazioni con strumenti informatici avviene normalmente tramite una Base di Dati, una collezione di dati che rappresentano le informazioni di interesse per un organizzazione. Sistemi Informativi - Introduzione 2
Organizzazione degli Insegnamenti In comune tra i due Corsi di Laurea: 5 Ore settimanali di lezioni ed esercitazioni in aula Separatamente tra i due Corsi di Laurea 2 Ore settimanali di lezioni ed esercitazioni in laboratorio (gli argomenti trattati sono gli stessi) Orario di ricevimento: Lunedì, dalle 8 alle 10 o tramite appuntamento da concordarsi via email. Sistemi Informativi - Introduzione 3 Materiale didattico Libro di testo (copre tutte le lezioni ed esercitazioni in aula) Progetto di Basi di Dati Relazionali: Lezioni ed Esercizi Autori: Domenico Beneventano, Sonia Bergamaschi, Francesco Guerra, Maurizio Vincini Editore: Pitagora Editrice - Bologna - Edizione 2007 Tutto l altro materiale didattico necessario è disponibile sia in forma cartacea (in copisteria) che sul sito web del corso (vedi www.ingre.unimo.it). Sistemi Informativi - Introduzione 4
Modalità d esame! Prova scritta, a fine corso (2 ore): Progettazione concettuale e logica! Prova di laboratorio, a fine corso (1 ora): Definizione ed interrogazione di una base di dati in SQL utilizzando il DBMS MICROSOFT ACCESS " Sia la prova scritta che la prova di laboratorio sono obbligatorie. " Nella valutazione finale la prova scritta avrà un peso pari al 75% e la prova di laboratorio pari al 25%: voto finale = (3* voto prova scritta + voto prova laboratorio)/4 " Prova orale facoltativa Tratta tutti gli argomenti del corso. Influisce sul voto finale al massimo di ± 3 Sistemi Informativi - Introduzione 5 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. 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 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 - Introduzione 6
Sistema Informativo e Sistema Informatico L esistenza del Sistema Informativo è in parte indipendente dalla sua automazione tramite strumenti propri della tecnologia dell informazione La parte automatizzata di un Sistema Informativo viene chiamata Sistema Informatico Sistema Informativo Sistema Informatico Sistemi Informativi - Introduzione 7 Informazioni e Dati Nei Sistemi Informatici le informazioni vengono rappresentate per mezzo di dati, che hanno bisogno di essere interpretati per fornire informazioni Dati : "Mario Rossi" e 0898932989 Informazioni : Il numero di telefono di Mario Rossi è 0898932989 Sistemi Informativi - Introduzione 8
Base di Dati (DataBase) Una Base di Dati è una collezione di dati utilizzati per rappresentare le informazioni di interesse per un Sistema Informativo. 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 Sistemi Informativi - Introduzione 9 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 Inserimento Ordini Indirizzo Cliente Indirizzo Cliente Anagrafe clienti 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 Sistemi Informativi - Introduzione 10
DBMS 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 Sistemi Informativi - Introduzione 11 Pecularietà 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 Sistemi Informativi - Introduzione 12
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 (aspetto intensionale) Istanza: valori (dati) effettivamente memorizzati (aspetto estensionale) Modelli logici: forniscono una descrizione dei dati direttamente supportata dal DBMS; (in ordine cronologico): gerarchico, reticolare, relazionale, a oggetti Modelli concettuali: descrizione dei concetti della realtà indipendente da aspetti realizzativi Entity-Relationship, a oggetti Sistemi Informativi - Introduzione 13 Modello dei Dati Relazionale È il modello logico più diffuso. I dati sono rappresentati in forma tabellare, cioè usa come unica struttura le relazioni o tabelle ESAMI NomeCorso Docente Voto Schema 123 Matematica Rossi 28 128 123 Matematica Inglese Rossi Taylor 24 26 Istanza Lo schema è sostanzialmente costituito dal nome delle colonne. Lo schema è praticamente 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) Sistemi Informativi - Introduzione 14
Base di Dati Relazionale Una base di dati relazionale è un insieme di tabelle correlate ESAMI NomeCorso Docente Voto 123 Matematica Rossi 28 STUDENTI 123 Nome Anna Cognome Verde Età 21 CORSI NomeCorso Matematica Anno 1 Crediti 5 Sistemi Informativi - Introduzione 15 Informazioni e Vincoli In ogni situazione reale le informazioni che si vogliono gestire devono rispettare certi vincoli Esempio: il numero di matricola è unico STUDENTE 123 123 Cognome Rossi Verde Esempio: una stessa matricola non può dare due volte lo stesso esame ESAME NomeCorso Voto 123 Matematica 28 123 Matematica 26 Sistemi Informativi - Introduzione 16
Progettazione Concettuale: Entity/Relationships (E/R) Esigenza 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 Studente (0,N) Cognome Uno studente sostiene un esame per un corso, riportando un voto! l esame è un associazione tra studente e corso E/R Esame (0,N) Voto Uno studente può sostenere più esami, ma non per lo stesso corso Corso Nome Docente Informazioni e Vincoli Schema E/R Sistemi Informativi - Introduzione 17 Progettazione Logico-Relazionale Partendo da uno schema E/R si definiscono delle semplici regole per ottenere le tabelle di una base di dati relazionale Studente Cognome STUDENTE Cognome (0,N) ESAME Esame Relazionale Nome Voto (0,N) Corso Voto Nome Docente CORSO Nome Docente Schema E/R Schema Relazionale Sistemi Informativi - Introduzione 18
Implementazione del DataBase sul DBMS (Access) Le tabelle di una base di dati relazionale vengono realizzate sul DBMS utilizzando il linguaggio standard SQL (Structured Query Language) CREATE TABLE ESAME( MATRICOLA INTEGER NOT NULL, NOME CHAR NOT NULL, VOTO INTEGER, PRIMARY KEY (MATRICOLA, NOME) ) DBMS (Access) Codice SQL Tabella in Access Sistemi Informativi - Introduzione 19 Utilizzo del DataBase Le tabelle contengono i dati che possono essere visualizzati, modificati e aggiunti. Sistemi Informativi - Introduzione 20
Utilizzo del DataBase L utilità principale di un DBMS sono le query (interrogazioni) sui dati contenuti. Anche per le interrogazioni si utilizza il linguaggio SQL SELECT COGNOME,NOME,VOTO FROM ESAME, STUDENTE WHERE ESAME.MATRICOLA = STUDENTE.MATRICOLA AND NOME = BIANCO esami sostenuti da Bianco Sistemi Informativi - Introduzione 21 Utilizzo del DataBase I dati ottenuti possono essere quindi visualizzati e modificati in un formato personalizzabile con una MASCHERA. Ad esempio in questa maschera vengono riportati gli studenti che hanno superato l esame di matematica Sistemi Informativi - Introduzione 22
Utilizzo del DataBase Per stampare i dati si utilizzano i REPORT. Ad esempio in questo report vengono stampati gli esami superati ordinati per Docente. Sistemi Informativi - Introduzione 23 Utilizzo (avanzato) del DataBase Tramite linguaggi di programmazione che ospitano comandi scritti in SQL Ad esempio questo è un frammento di codice scritto nel linguaggio VBScript per generare una pagina web dinamica con tecnologia ASP (ActiveServerPages) http://ares.ing.unimo.it/beneventano/iscrizioneappello.asp? IDCorso=9&IDAppello=1 <% 'Seleziono i dati nel database OBJECT1.Open("... Data Source= " \beneventano\dati\studenti.mdb") Set rs = OBJECT1.Execute ("SELECT * FROM [qry_elencoappelli] WHERE [IDCorso] = " & Request.QueryString("IDCorso") & " AND [IDAppello] = " & Request.QueryString("IDAppello")) %> Sistemi Informativi - Introduzione 24
Livelli di astrazione nei DBMS La "classica" architettura a tre livelli di astrazione in un database. Vista Vista Schema logico Database su dispositivi fisici Livello esterno Livello logico Livello fisico A livello logico si descrive la base di dati con il modello logico del DBMS A livello fisico si descrive il modo in cui i dati sono organizzati e gestiti in memoria di massa (dispositivi fisici): ordinamento, metodi accesso A livello esterno si descrive una parte (una vista) della base di dati di interesse per un certo utente o applicazione Sistemi Informativi - Introduzione 25 Indipendenza dei dati Gli utenti ed i programmi applicativi che utilizzano una base di dati possono interagire ad un eleveto livello di astrazione, che prescinde dai dettagli implementativi della base di dati. UTENTI DBMS APPLICAZIONI BASE DI DATI Indipendenza Logica: è possibile interagire con il livello esterno della base di dati in modo indipendente dalla struttura logica dei dati. Indipendenza Fisica: è possibile interagire con il DBMS in modo indipendente dalla struttura fisica dei dati. Sistemi Informativi - Introduzione 26
Linguaggi per Basi di Dati Linguaggi di definizione dei dati (DDL - Data Definition Language): per definire schemi logici, esterni e fisici, e autorizzazioni di accesso Linguaggi di manipolazione dei dati (DML - Data Manipulation Lan.): per interrogare e aggiornare il contenuto di una base di dati Il Linguaggio SQL (Structured Query Language) = DDL + DML Linguaggio standard per basi di dati relazionali Accesso ai dati Tramite linguaggi testuali interattivi (es. SQL) Tramite interfacce amichevoli che permettono di sintetizzare le operazioni Tramite linguaggi di programmazione (es. C) che ospitano comandi scritti nel linguaggio per basi di dati Sistemi Informativi - Introduzione 27 Programma di Sistemi Informativi # Progettazione concettuale (lezioni + esercitazioni) Il modello concettuale dei dati Entity-Relationships (E/R) Documentazione di schemi E/R: Regole Aziendali, Dizionario dei Dati Progettazione da requisiti in linguaggio naturale # Basi di Dati Relazionali (lezioni + esercitazioni) Il modello Relazionale Elementi di teoria relazionale: Algebra relazionale, Dipendenze funzionali, Normalizzazione La Progettazione logico relazionale Elementi ed esempi del linguaggio SQL Elementi introduttivi ai Sistemi di Gestione delle Basi di Dati Relazionali # Attività di laboratorio Il sistema di gestione di basi di dati Microsoft ACCESS Creazione ed interrogazione di un database tramite il linguaggio SQL Sistemi Informativi - Introduzione 28
Altri Insegnamenti : Basi di Dati Partendo dalla progettazione concettuale e logica di una base di dati trattata nell insegnamento di Sistemi Infomativi, obiettivo di questo insegnamento è la progettazione e l implementazione di effettive applicazioni database. Aspetti avanzati del linguaggio standard SQL Viste, Stored Procedure e Trigger. Tecnologia delle basi di dati caratteristiche interne dei DBMS in modo da comprenderne il funzionamento e sfruttarne a pieno le potenzialità. Realizzazione di applicazioni database La componente fondamentale dell Insegnamento sono le esperienze in laboratorio durante le quali, al fine di progettare ed implementare applicazioni database, verranno introdotte le principali funzionalità dei più diffusi sistemi di gestione di basi di dati per poi utilizzarne uno specifico (Microsoft SQLSERVER). Sistemi Informativi - Introduzione 29 Altri Insegnamenti : Sistemi Informativi Integrati # Questo insegnamento ha come obiettivo l introduzione e lo studio delle funzioni e delle problematiche che devono essere gestite dai sistemi informativi gestionali di una moderna impresa. Pianificazione delle risorse dell Impresa (ERP - Enterprise Resource Planning ) Pianificazione delle risorse Gestionali (MRP - Manufacturing Resource Planning ) Questi pacchetti aggiungono ad un DBMS uno strato sostanziale di funzionalità orientate all applicazione (Baan, Oracle, SAP,.. ) Questi pacchetti identificano un insieme di compiti comuni (gestione degli inventari, pianificazione delle risorse umane, analisi finanziaria) richiesti ad un gran numero di organizzazioni, e forniscono uno strato applicativo generico per eseguire tali compiti. I dati sono memorizzati in un DBMS relazionale e lo strato applicativo può essere personalizzato per le diverse società. Sistemi Informativi - Introduzione 30
Altri Insegnamenti : Sistemi Informativi Avanzati Questo insegnamento si propone di fornire le nozioni fondamentali riguardanti i sistemi informativi avanzati, con particolare riferimento sia alla progettazione di sistemi informativi per il supporto alle decisioni che alla modellazione integrata degli aspetti strutturali, dinamici e funzionali di un sistema informativo. Sistemi Informativi di supporto alle decisioni e Sistemi Informativi direzionali Datawarehouse : un raccoglitore di informazioni che integra e riorganizza i dati provenienti da sorgenti di varia natura e li rende disponibili per analisi e valutazioni finalizzate alla pianificazione e al processo decisionale Modellazione integrata al progetto dei sistemi informativi Integrazione e condivisione dell informazione Sistemi Informativi - Introduzione 31