Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск.
Кафедра медицинской и биологической кибернетики.
Эта работа опубликована в сборнике статей по материалам Международной 67-й научной студенческой конференции им. Н.И. Пирогова (г.Томск, 2008 год) под редакцией проф. Новицкого В.В. и д.м.н. Огородовой Л.М.
Посмотреть титульный лист сборника
Скачать сборник целиком (1,2 мб)
Информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в обеспечении хранения информации в электронном виде, выполнении специфических преобразований информации, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет сложную структуру. Для создания, поддержки и контролируемого доступа к такой информации она организуется в базу данных (БД) [1].
Базами данных называют электронные хранилища информации, доступ к которым осуществляется с одного или нескольких компьютеров. Обычно БД создается для хранения и доступа к данным, содержащим сведения о некоторой предметной области [4].
В качестве системы управления БД для решения данной задачи используется PostgreSQL 8.2. Разработка базы данных проводилась по следующим этапам:
1. Системный анализ работы бюро расписаний СибГМУ с целью создания оптимальной структуры базы данных и выявления зависимостей внутри неё.
2. Разработка структуры таблиц, входящих в состав базы данных, предназначенной для сбора, хранения и обработки информации об аудиторном фонде, занятости преподавателей, плане занятий, контингенте студентов СибГМУ.
3. Разработка интерфейса (среда программирования Borland Delphi 7.0) для работы с БД, который будет входить в состав информационной системы «Расписание занятий».
На первом этапе необходимо провести подробное описание объектов предметной области и реальных связей, которые имеются между ними. Данное описание позволяет корректно определить все взаимосвязи между объектами предметной области. В общем случае существуют два подхода к выбору состава и структуры предметной области:
Функциональный подход.
Предметный подход.
В разработке использовался функциональный подход, который реализует принцип движения «от задач» [3]. Для работы информационной системы «Расписание занятий» в БД должна храниться следующая информация:
Данные о контингенте студентов (название группы, принадлежность к курсу и к факультету).
Данные об аудиторном фонде (вместимость, нахождение на определенной кафедре, в корпусе).
Перечень дисциплин, изучаемых на каждом курсе конкретного факультета.
На втором этапе была разработана БД, состоящая из 13 таблиц, содержащих всю необходимую информацию. Созданная БД приведена к нормальной форме Бойса-Кодда.
1NF - первая нормальная форма
Простой атрибут - атрибут, значения которого атомарны (неделимы). Сложный атрибут - получается соединением нескольких атомарных атрибутов, которые могут быть определены на одном или разных доменах. Отношение находится в 1NF, если значения всех его атрибутов атомарны.
2NF - вторая нормальная форма
Очень часто первичный ключ отношения включает несколько атрибутов. При этом вводится понятие полной функциональной зависимости: неключевой атрибут функционально полно зависит от составного ключа, если он функционально зависит от всего ключа в целом, но не находится в функциональной зависимости от какого-либо из входящих в него атрибутов. Отношение находится в 2NF, если оно находится в 1NF и каждый неключевой атрибут функционально полно зависит от ключа.
3NF - третья нормальная форма
Определение транзитивной функциональной зависимости: Пусть X, Y, Z - три атрибута некоторого отношения. При этом X --> Y и Y --> Z, но обратное соответствие отсутствует, т.е. Z -/-> Y и Y -/-> X. Тогда Z транзитивно зависит от X.
Отношение находится в 3NF, если оно находится в 2NF и каждый неключевой атрибут нетранзитивно зависит от первичного ключа.
BCNF - нормальная форма Бойса-Кодда.
Отношение находится в BCNF, если оно находится в 3NF и в ней отсутствуют зависимости атрибутов первичного ключа от неключевых атрибутов.
Ситуация, когда отношение будет находится в 3NF, но не в BCNF, возникает при условии, что отношение имеет два (или более) возможных ключа, которые являются составными и имеют общий атрибут. Заметим, что на практике такая ситуация встречается достаточно редко, для всех прочих отношений 3NF и BCNF эквивалентны.
4NF - четвертая нормальная форма
Четвертая нормальная форма касается отношений, в которых имеются повторяющиеся наборы данных. Декомпозиция, основанная на функциональных зависимостях, не приводит к исключению такой избыточности. В этом случае используют декомпозицию, основанную на многозначных зависимостях. Многозначная зависимость является обобщением функциональной зависимости и рассматривает соответствия между множествами значений атрибутов.
Отношение находится в 4NF, если оно находится в BCNF и в нем отсутствуют многозначные зависимости, не являющиеся функциональными зависимостями [2]. На втором этапе были разработаны следующие таблицы:
курс (course), специальность (specialnost), факультет (faculty), рабочий план (rab_plane), кафедра (kafedra), Кафедра-аудитория (kaf_audit), корпус (korpus), тип аудитории (type_of_auditoriums), группа (groups), дисциплины (discipline), аудитории (auditoriums), пара (cell), расписание (raspisanie).
После этого был разработан и реализован интерфейс для работы с БД, организован диалог пользователя с информационной системой «Расписание занятий». Специалисту по составлению расписания предоставляется возможность учитывать информацию об учебном процессе всего университета. Эта информация содержится в рабочих планах учебного учреждения, который определяет педагогическую нагрузку профессорско-преподавательского состава. Всю эту информацию специалист по составлению расписания заносит в БД самостоятельно на основе рабочих планов, составляемых деканатами. Предлагаемая структура БД приводит к минимальным затратам времени на составление расписания занятий в СибГМУ.
Список использованной литературы:
1. Андрейчиков, А. В., Андрейчикова, О. Н. Интеллектуальные информационные системы, 2004
2. Гофман, В. Э., Хоменко, А. Д. Работа с базами данных в Delphi - СПб. : БХВ-Питербург, 2000. - 656 с. : ил.
3. Избачков, Ю. С. , Петров, В. Н. Информационные системы, 2005
4. Фаронов, В. В. Delphi 2005. Разработка приложений для баз данных и Интернета. - СПб. : Питер, 2006. - 603 с : ил.
|
Комментарии
2009-10-0617:19:59 Это нововведение работает сейчас в СибГМУ? или это была только теория?