Baza danych - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy Bazy danych w rozumieniu informatycznym. Zapoznaj się również z: Baza danych w ujęciu prawnym.

Baza danych – kolekcja danych zapisanych zgodnie z określonymi regułami. W węższym znaczeniu obejmuje dane cyfrowe gromadzone zgodnie z zasadami przyjętymi dla danego programu komputerowego specjalizowanego do gromadzenia i przetwarzania tych danych. Program taki (często pakiet programów) nazywany jest "Systemem zarządzania bazą danych" (ang. DataBase Management System, DBMS).

Przestrzenna baza danych (ang. spatial database) - jest bazą danych zoptymalizowaną do składowania i odpytywania danych powiązanych z obiektami w przestrzeni, takimi jak: punkty, linie i wielokąty. Tradycyjne bazy danych mogą przyjmować dane w postaci liczbowej i znakowej, natomiast do przetwarzania przestrzennych typów danych potrzebują dodatkowej funkcjonalności. Open Geospatial Consortium stworzył specyfikację i zbiór standardów dodawania przestrzennych funkcjonalności do systemów bazodanowych.
dBASE – pierwszy powszechnie stosowany system baz danych dla mikrokomputerów, opracowany przez firmę Ashton-Tate dla systemu operacyjnego CP/M, a później dla maszyn Apple II, Apple Macintosh i IBM PC z DOS, gdzie stał się jednym z najlepiej sprzedających się przez lata narzędzi.

Programy do obsługi bazy danych operują głównie na danych tekstowych i liczbowych, lecz większość współczesnych systemów umożliwia przechowywanie danych cyfrowych różnego typu: dane o nieokreślonej strukturze, grafika, muzyka, obiekty itp.

Historia

Najwcześniejsze znane użycie terminu baza danych miało miejsce w listopadzie 1963, kiedy odbyło się sympozjum pod nazwą "Development and Management of a Computer-centered Data Base", sponsorowane przez System Development Corporation. Termin ten stał się powszechnie używany w Europie we wczesnych latach siedemdziesiątych XX wieku.

Tabela w bazach danych jest wydzielonym logicznie zbiorem danych, zorganizowanych w formie tabeli składającej się z wierszy dzielonych na kolumny. Jest to obiekt teoretyczny i nie należy go mylić z jej graficzną reprezentacją, czy miejscem zajmowanym w pamięci komputera. W zależności od typu bazy danych wewnętrzna organizacja podziału danych na kolumny i wiersze jest różna i często umowna.
Rozproszona baza danych - baza danych istniejąca fizycznie na dwóch lub większej liczbie komputerów, traktowana jednak jak jedna logiczna całość, dzięki czemu zmiany w zawartości bazy w jednym komputerze są uwzględniane również w innych maszynach. Rozproszone bazy danych są stosowane ze względu na zwiększoną wydajność przetwarzania na wielu komputerach jednocześnie.

Pierwszy system zarządzania bazami danych został opracowany w latach sześćdziesiątych XX wieku. Pionierem był Charles Bachman. Wczesne opracowania Bachmana pokazywały, że jego celem było bardziej efektywne użycie nowych urządzeń bezpośredniego dostępu do składowanych danych, które wtedy zaczynały być dostępne. Jak dotąd, przetwarzanie danych było oparte na kartach dziurkowanych i taśmach magnetycznych. Oznaczało to szeregowy dostęp do danych, co pociągało za sobą użycie innych algorytmów niż dla dostępu swobodnego.

Charles William Bachman (ur. 11 grudnia 1924 w Manhattan (Kansas)) - amerykański specjalista nauk komputerowych, znany zwłaszcza z osiągnięć w dziedzinie teorii baz danych, za co w 1973 r. został wyróżniony Nagrodą Turinga.
System R – przełomowy system bazodanowy zbudowany w latach 70. jako projekt badawczy IBM w San Jose Research Center (obecnie IBM Almaden Research Center). W systemie tym wprowadzono język zapytań SQL i wykazano wydajność przetwarzania transakcyjnego w relacyjnym modelu baz danych.

Powstały wtedy dwa kluczowe modele danych: sieciowy, opracowany przez CODASYL na bazie idei Bachmana i (być może niezależnie) hierarchiczny, użyty w systemie opracowanym przez North American Rockwell i później adoptowany przez IBM jako kamień milowy dla IMS. W tym czasie, oprócz CODASYL IDMS i IMS, powstały także inne bazy danych. Dwie warte wzmianki to: PICK i MUMPS, które były opracowane wcześniej jako systemy operacyjne z wbudowanymi bazami danych, a potem językami programowania i bazami danych do stosowania w systemach opieki zdrowotnej.

CP/M (ang. Control Program/Monitor lub Control Program/Microcomputer) – prosty system operacyjny, produkowany przez firmę Digital Research, dopuszczający działanie tylko jednego procesu (wykonywanego programu). Ta cecha - normalna w tamtych czasach (wczesnych latach osiemdziesiątych) - upraszczała konstrukcję systemu, przede wszystkim zarządzanie pamięcią, która poza obszarem zarezerwowanym dla systemu, była dostępna dla jednego procesu.
PostgreSQL (/poːst ɡɹɛs kjuː ɛl/) to, obok MySQL i Firebird, jeden z trzech najpopularniejszych wolnodostępnych systemów zarządzania relacyjnymi bazami danych. Początkowo opracowywany na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley i opublikowany pod nazwą Ingres. W miarę rozwoju i zwiększania funkcjonalności, baza danych otrzymała nazwy Postgres95 i ostatecznie PostgreSQL, aby upamiętnić pierwowzór oraz zaznaczyć zgodność ze standardem SQL.

W 1970 E. F. Codd zaproponował relacyjny model danych. Krytykował on istniejące modele danych za mieszanie abstrakcyjnego opisu struktury informacyjnej z opisami mechanizmów fizycznego dostępu. Jednak przez dłuższy czas model relacyjny pozostawał tylko w sferze rozważań akademickich. Podczas gdy produkty CODASYL (IDMS) i IBM (IMS) były uważane za praktyczne rozwiązania wymagające tylko dostępnych wówczas technologii, to model relacyjny musiał poczekać na odpowiedni poziom rozwoju oprogramowania i sprzętu. Jednym z pierwszych implementacji modelu relacyjnego były: Ingres Michaela Stonebrakera z Berkeley i System R z IBM. Oba były prototypami badawczymi, ogłoszonymi w roku 1976. Pierwsze komercyjne rozwiązania, Oracle i DB2 nie były dostępne aż do roku około 1980. Natomiast pierwszym udanym produktem tego typu dla mikrokomputerów był dBASE dla systemów operacyjnych CP/M i PC-DOS/MS-DOS.

Operacyjne bazy danych - bazy wykorzystywane wszędzie tam, gdzie istnieje potrzeba nie tylko na gromadzenie danych, ale również na możliwość ich modyfikowania. Ten typ baz przechowuje dane dynamiczne, tzn. takie, które ulegają ciągłym zmianom i przedstawiają aktualny stan rzeczy, której dotyczą. Zazwyczaj to ten typ bazy można spotkać w różnych organizacjach i firmach. Przykładem takiej bazy danych są np. bazy inwentaryzacyjne lub bazy obsługi zamówień.
Rachunek relacyjny, deklaracyjny, nieproceduralny - jest to model operowania danymi w bazie danych, oparty na logicznym rachunku predykatów. Wyróżnia się dwie odmiany: rachunek na krotkach - język SQL oraz na dziedzinach - interfejs QBE.

W latach osiemdziesiątych XX wieku aktywność badaczy skupiała się na rozproszonych bazach danych i maszynach bazodanowych (ang. database machines), ale te wysiłki nie miały większego odzwierciedlenia w ofertach rynkowych. Inną ważną ideą był funkcyjny model danych, ale oprócz specjalnych zastosowań w genetyce, biologii molekularnej i wykrywaniu nadużyć finansowych, także nie miały szerszych zastosowań.

Temporalna baza danych - baza danych posiadająca informację o czasie wprowadzenia lub czasie ważności zawartych w niej danych. Temporalne bazy danych są często administrowane automatycznie, poprzez usuwanie nieaktualnych danych lub ich archiwizowanie.
Karta dziurkowana, karta perforowana - nośnik danych stosowany do zapisu informacji w maszynach z automatycznym przetwarzaniem danych. Używana do programowania komputera począwszy od ich konstrukcji aż do lat 80. XX wieku, stosowana współcześnie z papierową taśmą dziurkowaną.

W latach dziewięćdziesiątych uwaga badaczy przesunęła się w kierunku obiektowych baz danych. Stosowano je z powodzeniem tam gdzie konieczna była obsługa bardziej skomplikowanych danych niż dane, którym mogły podołać relacyjne bazy danych. Przykładem były: przestrzenne bazy danych (ang. spatial databases), dane inżynieryjne i dane multimedialne. Część z tych idei została zaadaptowana przez producentów relacyjnych baz danych. Lata 90. były też okresem rozprzestrzeniania się baz danych Open Source, takich jak PostgreSQL i MySQL.

MUMPS (Massachusetts General Hospital Utility Multi-Programming System) – język programowania stworzony w latach 60. i przeznaczony głównie dla służby zdrowia. Obecnie wciąż jest w użyciu.
Kartotekowa baza danych (lub prosta baza danych) - baza danych złożona z jednej lub kilku tablic zawierających rekordy, z których każdy zawiera identyczną strukturę pól. Każda tablica danych jest samodzielnym dokumentem i nie może współpracować z innymi tablicami, w przeciwieństwie do relacyjnej bazy danych.

Pierwsze lata XXI wieku są okresem dużego zainteresowania bazami danych XML. W tym czasie, podobnie jak to było w przypadku obiektowych baz danych, powstało sporo nowych firm-producentów tych baz, ale kluczowe ich elementy są wbudowywane także w istniejące relacyjne bazy danych. Celem baz danych XML jest usunięcie tradycyjnego podziału na dokumenty i dane, pozwalając na trzymanie wszystkich zasobów informacyjnych organizacji w jednym miejscu, obojętnie czy te dane są wysoce ustrukturalizowane czy nie.

Informacja (łac. informatio – przedstawienie, wizerunek; informare – kształtować, przedstawiać) - termin interdyscyplinarny, definiowany różnie w różnych dziedzinach nauki; najogólniej - właściwość pewnych obiektów, relacja między elementami zbiorów pewnych obiektów, której istotą jest zmniejszanie niepewności (nieokreśloności).
Object Management Group (OMG) - konsorcjum powstałe w 1989 r., w którego skład wchodziły m.in. firmy IBM, Apple Computer i Sun Microsystems. Celem konsorcjum było ustanowienie standardów międzyplatformowego, rozproszonego programowania obiektowego.

czytaj dalej: [2], [3]

w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)