По мнению Н. А. Старцевой, в рамках компьютерной телекоммуникации пользователь ЭВМ получает возможность: организовать электронную почту, получать доступ к удаленным базам данных (базам знаний), разделять вычислительные ресурсы в рамках локальных (ЛВС) или глобальных вычислительных сетей (ГВС), участвовать в теледискуссиях и многое другое [29].
Как было сказано выше, информация может быть зафиксирована. Это повышает эффективность и качество её использования. В зависимости от способа фиксации информации, специалисты выделяют различные классы носителей информации [4]:
· персонал (память людей);
· документы всех видов и их собрания на любых видах носителей;
· объекты живой и неживой природы и их коллекции (промышленные образцы, рецептуры и технологии, программные продукты, технические системы);
· научный инструментарий (автоматизированные системы научных исследований, экспертные системы и базы знаний);
· организационные единицы.
С появлением современного научного инструментария, оснащенного вычислительной техникой, возрастает роль программных продуктов, ведущих обработку информации, методических, алгоритмических и математических методов.
Особое место в научном инструментарии занимают информационные технологии, в том числе и базы данных [15].
Сегодня трудно себе представить сколько-нибудь значимую информационную систему, которая не имела бы в качестве основы или важной составляющей базу данных. Концепции и технологии баз данных складывались постепенно и всегда были тесно связаны с развитием систем автоматизированной обработки информации. Создание баз данных после появления реляционного подхода превратилось из искусства в науку, но, как показала практика последних лет, все же окончательно его не исключившая. Тем не менее, сейчас это вполне сложившаяся дисциплина, основанная на достаточно формализованных подходах и включающая широкий спектр приемов и методов создания баз данных.
Как отмечается специалистами, базам свойственна «перманентность» данных. Соответственно назначение систем управления базами данных (СУБД) – обеспечение в течение длительного времени их сохранности, а также возможностей выборки и актуализации. Данные существуют всегда, пока есть потребность в их использовании, хотя характер их использования, как и пути извлечения практической пользы могут быть самыми разными: от оперативной актуализации знаний до уничтожения данных, от их использования для совершенствования сложных систем управления до формирования учебных пособий [6].
Базы данных в стремительно, а в какой-то степени и сумбурно развивающихся информационных технологиях – это сравнительно консервативное направление, где СУБД и сами базы представляют собой «долговременные сооружения». Элементарная база ЭВМ и парадигмы программирования меняются быстрее, чем хранимые данные меняют актуальность. В таких условиях, в отличие от прикладных программистов, создатели баз данных (от разработчиков СУБД до администраторов БД) должны постоянно помнить о проблеме «наследственности» – о том, как интегрировать в создаваемую систему наследуемые данные, находящиеся под управлением устаревшей СУБД, и о том, как построить систему, чтобы вновь создаваемые данные могли быть, в свою очередь, наследованы следующим поколением систем и разработчиков.
Достаточно консервативны и концепции баз данных. Эта консервативность – следствие не только свойства «долговечности», но и того факта, что базы вторичны по отношению к описываемым ими реальным процессам и объектам, достаточно стабильным и типичным. Кроме того, модели данных строились в значительной степени по аналогии с организационными и технологическими структурами – иерархическими, сетевыми, матричными.
Широкое использование баз данных различными категориями пользователей привело, с одной стороны, к созданию интерфейсов, требующих минимум времени на освоение средств управления системой, а с другой – к построению мощных, гибких СУБД, имеющих, в том числе развитые средства защиты данных от случайного или преднамеренного разрушения. Появились и средства автоматизации разработки, позволяющие создать базу данных любому пользователю, даже не владеющему основами теории БД.
Но, как было отмечено ранее, база данных – это важная, но не основная (функционально), а обеспечивающая (информационная) составляющая некоторой, обычно достаточно крупной «человеко-машинной» системы. И здесь интересно отметить принципиальное отличие в развитии способностей взаимодействующих субъектов (человек – машина). Разделение информации на табличную (числовую), текстовую и графическую отражает последовательность, в которой эти виды информации «осваивались» компьютерами. Первые языки программирования были рассчитаны исключительно на обработку числовой информации. Первыми появляются и табличные базы данных, также преимущественно рассчитанные на обработку числовых таблиц (файлов). Затем осваиваются текстовые файлы и текстовые БД (автоматизированные информационно-поисковые системы с библиографическими и полнотекстовыми базами). Наконец, с существенным повышением быстродействия и емкости памяти компьютеров на сцену выходят графические и мультимедийные базы.
Эта последовательность прямо противоположна той, в которой данные виды информации осваивает человек. Действительно, сначала он знакомится с графическими образами (птички, цветочки и бабочки на шкафчиках для одежды в детском саду), затем – учится читать и писать, а только потом осваивает таблицу умножения.
Создание практически полезной «серьезной» базы данных в равной степени зависит как от «фундаментальности» знаний разработчика в области концепций и технологий СУБД, так и от степени понимания им сегодняшних и будущих прикладных задач пользователя, не только от адекватности применения тех или иных типовых или оригинальных решений, с той или иной степенью успешности позволяющих использовать, сопровождать и развивать систему после разработчика.
При создании баз данных, в свою очередь могут использоваться все вышеуказанные классы информационных ресурсов.
В настоящее время процесс информатизации и глобальной массовой коммуникации охватил и современное образование. В связи с этим, ведется активное использование информационных и коммуникационных технологий в образовании.
Таким образом, на современном этапе для достижения больших результатов в процессе обучения, необходима разработка совершенно новых подходов к работе с таким видом информационных ресурсов как базы данных.
При недооценке этого информационного ресурса снижается эффективность работы, затрачивается большее количество времени на подготовку к урокам и на организацию учебной деятельности.
Н. Угринович в своем учебнике дает следующее определение базы данных. База данных – совокупность определенным образом организованной информации на какую-то тему (в рамках некоторой предметной области) [31]. Например:
· база данных книжного фонда библиотеки;
· база данных кадрового состава учреждения;
· база данных законодательных актов в области уголовного права;
· база данных современной эстрадной песни;
· база данных математических задач.
Е. А. Васенина дает более полное определение этого термина [3]. База данных (БД) – организованная совокупность данных, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ, постоянного обновления и использования.
В большинстве случаев базу данных можно рассматривать как информационную модель некоторой реальной системы, например сборника задач по математике. Такую систему называют предметной областью базы данных и информационной системы, в которую она входит.
Сама по себе база данных не может обслужить запросы пользователя на поиск и обработку информации. БД – это только «информационный склад». Обслуживание пользователя осуществляет информационная система.
Информационная система – это совокупность базы данных и всего комплекса аппаратно-программных средств для ее хранения, изменения и поиска информации, для взаимодействия с пользователем.
База данных – структурированная совокупность взаимосвязанных данных в рамках некоторой предметной области, предназначенная для длительного хранения во внешней памяти ЭВМ и постоянного применения [22].
Один из признаков, по которому можно классифицировать базы данных, – характер хранимой информации [25].
Фактографические БД содержат данные, представляемые в краткой форме и строго фиксированных форматах такие БД являются аналогами бумажных картотек, например, библиотечного каталога или каталога видеотеки. Другой тип БД – документальные БД. Здесь аналогами являются архивы документов, например, архив судебных дел, архив исторических документов и другие. В дальнейшем мы будем рассматривать лишь фактографические БД.
Известны три разновидности структуры данных иерархическая, сетевая, табличная. Соответственно по признаку структуры базы данных делятся на иерархические БД (например, файловая структура), сетевые БД (глобальная сеть), реляционные (табличные) БД. В последнее время наиболее распространенным типом баз данных стали реляционные БД. Любую структуру данных можно свести к табличной форме.
Любую работу компьютер выполняет под управлением программ. Значит и для работы с базами данных требуется специальное программное обеспечение. Такое программное обеспечение называется системой управления базами данных. Таким образом, необходимо различать собственно базы данных (БД), которые являются упорядоченными наборами данных, и системы управления базами данных – программы, управляющие хранением и обработкой данных [3].