Sistemas de Bancos de Dados 1

Transcrição

1 Sistemas de Bancos de Dados 1 Sérgio A. S. de Moraes 2 Paulo de Tarso Costa de Sousa 3 Resumo O crescimento dos sistemas de informação nos remete ao estudo mais apurado de seus componentes e suas relações. Ao estudarmos um sistema de informação não podemos nos abster de analisar os sistemas de banco de dados, nem tampouco conceitos de dados, informação, conhecimento e o próprio sistema de informação. Dados, informação e conhecimento estão intimamente relacionados sendo que suas diferenças partem do entendimento que trazem até a solidificação das informações, gerando conhecimento para uso futuro. Os sistemas e sistemas de informação, por sua vez, nos mostram a importância dos relacionamentos entre seus componentes e com o meio ambiente. Finalmente, os sistemas de banco de dados permitem o armazenamento e gerenciamento de informações, fazendo que os dados estejam sempre atualizados e disponíveis conforme sua demanda. Palavras-chave Dados; Informação; Conhecimento; Sistemas; Sistemas de Informação; Gerenciadores de Banco de Dados. Database Systems 1 Summary The growth up of the information systems take us to study accurately its components and relationships. On studying an information system we can t abstain analyzing database systems, neither data, information, knowledge and information systems concepts. Data, information and knowledge are closely connected and differences begin with the understanding they are, until the information strengthen, creating knowledge to the future. The systems and information systems show us the relationships values between its components and with the environment. Finally, database systems allow information store and management, making data always up to date and available. Keywords Data; Information; Knowledge; Systems; Information Systems; Database Managemente. 1 Trabalho desenvolvido no Mestrado em Informática da UCB 2 Professor Doutor da Cadeira de Sistemas de Bancos de Dados da UCB 3 Aluno do Mestrado em Informática e autor desse artigo

2 1. Introdução Os sistemas de informação, apoiados em computador, em um processo evolutivo de sua abrangência dentro das organizações, provocou um aumento do grau de complexidade na sua construção e manutenção. Isso provocou a duplicação de dados e tarefas, provocando problemas de incoerência de informações, inconsistência de dados e aumento do custo de manutenção. Com a identificação desses problemas, a evolução natural dos sistemas de informação, impôs a eliminação desses problemas. Porém surgiram novos problemas a serem equacionados: o compartilhamento das informações e a dependência dos dados com as aplicações. Nesse ponto surge a necessidade de estruturas de armazenamento complexas e uma forma de gerenciamento mais independente das aplicações. Os sistemas gerenciadores de banco de dados vieram para resolver esses problemas, e ainda, em um constante processo evolutivo, destacam-se pela forma de armazenamento dos dados, sejam textuais, numéricos, áudio, imagens ou vídeos. Assim, os gerenciadores de banco de dados se tornam ferramentas essenciais para manutenção de dados, informações e conhecimento. 2. Dados, Informação e Conhecimento. 2.1 Dados A definição de dados inicialmente nos anos 80 era como um conjunto de dados relacionados logicamente e eram formados, basicamente, por tipo de dados caracter e numéricos os quais formavam os sistemas da época. Esses sistemas descreviam áreas de controle das empresas, por exemplo, contabilidade, finanças, vendas, estoque, pessoal. Com a evolução tecnológica, e principalmente, com a chegada dos sistemas utilizando tecnologia multimídia, programação orientada a objetos, sistemas especialistas e on-line, criou-se a necessidade de novos tipos de dados: textos, imagens, sons e vídeos. Os termos dados e informação estão intrinsecamente relacionados, sendo usados da mesma forma em muitas ocasiões. Porém há uma diferença sutil que os faz diferentes: o dado é uma referência não-elaborada, algo não interpretado, não classificado, não estruturado, não ajustado a um contexto. Os dados reunidos segundo uma determinada estrutura lógica nos trazem a informação [MATTOS]. São tratados como sinônimos e alguns autores distinguem dados como os valores fisicamente armazenados em um banco de dados e informação como o significado que esses valores tem para o usuário[date] Informação Informação é uma mensagem que permite aumentar o nosso conhecimento das coisas que nos cercam [MACFADDEN]. O aumento do conhecimento se dá pela importância que damos à informação para a tomada de decisão.

3 2.3 - Conhecimento A obtenção de conhecimento se dá a partir de um processo de percepção e absorção de informações que podem ser utilizadas para a concepção e criação de novos objetos. Dessa forma, conhecimento é a informação detectada, apreendida, processada, e armazenada de forma dinâmica na memória do conhecedor, ali permanecendo à sua disposição como patrimônio de grande valor intrínseco [PRATES]. Da psicologia vem a conceituação mais objetiva do Conhecimento como conseqüência do ato mental de Conhecer, associado ao ato de tomar posse mental do objeto do conhecimento. A psicologia mostra que o ato de conhecer é ato de posse mental do objeto a ser conhecido, necessário para se desenvolver a capacidade de conceber e idealizar em torno do conhecimento adquirido [PRATES]. 3. Sistemas, Sistemas de Informação 3.1 Sistemas Segundo Bertalanffy, o pai da teoria geral de sistemas, Sistema é um conjunto de elementos inter-relacionados de forma lógica. Para Bounding, Sistema é uma caixa preta fechada, que nós não temos a chave, não podemos abrir, e não sabemos o que contém, mas sabemos o que entra e o que sai desta caixa [MATTOS]. Todo sistema deve ter definido seu objetivo principal. Esse objetivo é que mostra a que se destina um determinado sistema, sendo sempre renovado para que sua existência seja permanente. O meio ambiente é o principal gerador de insumos para a renovação dos sistemas, que podem ser abertos ou fechados. O sistema aberto recebe informações externas para melhor se adaptar ao meio ambiente. Ao contrário, os sistemas fechados, são isolados do meio ambiente, não tendo nenhuma interação com o mesmo. Os sistemas podem ser classificados em: 1) Transcendentais são sistemas que sabemos que existem mas podemos estabelecer suas fronteiras; 2) Cognoscíveis são os sistemas que podemos descrever e conhecer seu funcionamento. Podem ser divididos em: a. Naturais são os sistemas encontrados na natureza (atômicos, moleculares, solar, galáctico, plantas, animais, homem); b. Projetados são os sistemas artificiais ou construídos pelo homem (computador, empresas, instituições, informação, filosóficos, científicos, simbólicos); Nota-se dessa forma que sistemas existem e fazem parte de nosso cotidiano, e tudo isso representado pela sua classificação, podemos chamar de Universo Sistêmico. Para que se possa identificar um sistema devemos definir seu objetivo e seus requisitos. Os objetivos devem nos mostrar qual a meta do sistema, sua linha de conduta

4 e objetivos secundários dentro do próprio sistema. O s requisitos são aspectos que influenciam o sistema e podem ser relativos a finanças, recursos humanos, política, pesquisa e desenvolvimento [MATTOS]. 3.2 Sistemas de Informação Um sistema de informação é um conjunto de componentes que podem ser hardware, software, procedimentos e dados, os quais são utilizados para o suporte de operações, gerenciamento, planejamento, controle e funções de tomada de decisão de uma organização [KATZAN]. Em uma organização, nota-se que os sistemas de informação provêem informações de sua base para o topo de forma mais detalhada e do topo para a base de forma mais resumida. Isto se dá pelo grau de atuação de cada nível na organização. A fig. 1 mostra esse caminho destacando a base como a que possui as informações de forma mais detalhada para seu processamento e operacionalização da empresa, e o alto da pirâmide onde as informações estão de forma mais sintética para a tomada de decisões. General Information Affect organization as a whole Info Police Planning Fewer people generalist at higher organization level Information for formatting objectives as strategic plans Information for planning and budgeting Information for operational Control and decision making Inquiry / Response Data Processing More detailed and specific information affecting particular groups Fig. 1 Pirâmide de utilização do sistema de informação Many people and specialists at lower organization level

5 Podemos visualizar um sistema de informação pelo lado tecnológico em camadas de sub-sistemas inter-relacionados destinadas ao alcance de um objetivo. Essas camadas podem ser vistas, conforme fig. 2 como as seguintes: 1) Sistemas de Computação (Computer Systems) camada de integração com o equipamento e seus controles; 2) Sistemas de Software (System Software) camada de integração do sistema operacional com as camadas adjacentes; 3) Subsistemas de Aplicação (Application Subsystems) camada de integração de banco de dados e controles de informação com as camadas adjacentes; 4) Programas Aplicativos (Application Programs) camada de processamento das informações e integração com a camada adjacente; Data Processing Problem Solving Process Control Application Programs Application SubSystems Database Systems Information Control System Inquiry/Response Systems Software Computer Systems Computer Peripheral Devices Control Devices Operating System Data Management Data Communication Fig. 2 Camadas de um sistema de informações Verificando as partes que compõem um sistema de informação, em sua elaboração devemos observar, para cada camada, uma série de características para que o sistema de informação possa atender com êxito seus objetivos. Devemos considerar o seguinte: - Accuracy o dado tem de ser correto, exato; - Reliability certeza de que a execução de uma tarefa, em determinado tempo e sob condições determinadas, será realizada de forma adequada; - Security garantia de proteção contra uso indevido; - Responsiveness tempo que a resposta a um serviço computadorizado satisfaz o usuário; - Incremental Growth habilidade de adicionar componentes ao sistema sem o seu completo redesenho;

6 - Correspondence to organizations patterns integração com outros sistemas da organização; - Resource sharing compartilhamento de recursos; 4. Gerenciadores de Banco de Dados Um sistema de banco de dados nada mais é do que um sistema computadorizado para manter registros de arquivos, fazendo com que o usuário da informação manipuleas com facilidade [DATE]. De uma forma conceitual podemos dizer que os bancos de dados são formados por modelos de informações originadas do mundo real. Os modelos mostram (fig. 3) a estrutura da informação desde o seu processo de modelagem, onde são captadas do mundo real o que se quer do banco de dados, até a descrição de sua estrutura física de armazenamento, onde e como estarão localizados no banco de dados. Seres, Objetos Mundo Real Processo de Modelagem Informações Informais Modelo Descritivo Descrições estruturais e das transações Informações Formais Modelo Conceitual Estruturas de Informação Especificações de manipulações Dados Modelo Operacional Dados em si; estruturas externas de dados; especificação e programação de manipulações Cadeias de Bits e Bytes Modelo Interno Estruturas internas de arquivos e tabelas Fig. 3 Modelos de Concepção de um banco de Dados

7 Os sistemas de banco de dados podem ser mono ou multi-usuário: multi-usuário faz com que os usuários sintam como se estivessem em ambiente mono-usuario. È uma forma onde os dados estão armazenados em um equipamento servidor (Server) e os usuários acessam as informações através de terminais ou microcomputadores em rede, o que chamamos de clientes (Client). Na opção mono-usuário os dados estão armazenados no equipamento do próprio usuário e não há o acesso de outros usuários às informações desse banco de dados. A integração e compartilhamento podem ser consideradas como as principais vantagens de um sistema de banco de dados. A integração permite a unificação dos dados eliminando substancialmente as redundâncias de dados. Com isso todos os sistemas de informação podem utilizar informações comuns, por exemplo, vendas e funcionários, ao se atualizar o cadastro de funcionários já se atualiza o cadastro de vendedores evitando a repetição de informações. O compartilhamento permite que vários usuários utilizem uma informação contida no banco de dados. Podemos ainda citar outras vantagens na utilização de um banco de dados: - Volume reduzido de papéis - Agilidade na recuperação e processamento de dados - Dados atualizados estão sempre disponíveis - Redução da redundância de dados - Inconsistência dos dados pode ser minimizada - Dados são compartilhados - Padrões são aplicados - Restrições de integridade dos dados podem ser utilizados - Manutenção da integridade dos dados - Analise de desempenho e balanceamento de carga. Fora essas vantagens descritas acima, verificamos como principal vantagem a independência dos dados, considerando que os dados e sua estrutura devem estar dissociados da aplicação. Uma aplicação dependente dos dados significa que qualquer alteração na estrutura dos dados, seja inclusão de um campo, exclusão ou alteração de índices, requer a conseqüente modificação na aplicação. A dependência dos dados pela aplicação deve ser algo evitado, porém há casos em que ela é aplicada, por exemplo uma conversão de dados textuais em binário feito pela aplicação. Bancos de dados chamados relacionais são os predominantes no mercado. Em sistemas relacionais podemos dizer que os dados são percebidos pelo usuário como tabelas, inclusive as consultas realizadas nessas tabelas são visualizadas no mesmo formato. Categorias de Banco de dados: Relacional Lista Invertida Hierárquico Rede DB2, SQL/DS, INGRES, Oracle, Sybase, Informix, etc Adabas, Datacom/DB IMS, System2000 IDMS, DMS1100, TOTAL

8 5. Conclusão Os sistemas de banco de dados em seu processo evolutivo nos mostram cada vez mais, a busca por formas de gerenciamento de informações mais apuradas e até mesmo mais próximas do conhecimento humano. Verificamos isso através dos bancos de dados inteligentes, aplicações cada vez mais sofisticadas, como as redes neurais, lógica fuzzy, enfim a inteligência artificial. A conceituação de dados, informação e conhecimento nos dá uma base para o entendimento da aplicação dos bancos de dados. Já os sistemas e sistemas de informação nos dão uma visão, além da aplicação, da importância no relacionamento com outros sistemas e principalmente com o meio ambiente. Evoluiremos, em algum tempo, para uma definição de banco de dados como banco de conhecimento, face sua complexidade cada vez maior e uma utilização cada vez mais especializada. Os sistemas de informação exigem dos bancos de dados recursos para que as respostas desejadas pelos usuários estejam sempre à disposição. Atualmente já convivemos com os banco de dados inteligentes que surgiu de novas tecnologias como a programação orientada a objetos, sistemas especialistas, hypermidia e sistemas de recuperação on-line. A internet, sistemas multimídia, data warehouse são grandes impulsionadores para aplicativos críticos, e conseqüentemente forçam um processo de crescimento dos bancos de dados.

9 Referências [MATTOS] MATTOS, João Metello. A Sociedade do Conhecimento. Brasília: ESAF; Editora UNB, p. [DIAS] DIAS, Donaldo de Souza. O Sistema de Informação e a Empresa. Rio de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora S.A, [MACFADDEN] MACFADDEN, Fred R. Modern Database Management / Fred R. McFadden, Jeffrey ª Hoffer, Mary B. Prescott. 5 th ed. [SETZER] SETZER, Valdemar W. Bancos de Dados, Conceitos, modelos, gerenciadores, projeto lógico, projeto físico. Ed. Edgard Blücher Ltda, [DATE] DATE, C. J. Na Introduction to Database Systems. Addison-Wesley Publishing Company, [KATZAN] KATZAN, Harry. Dsitributed Information Systems. Petrocelli Books Inc. [PRATES] PRATES, Maurício. Aula de Metodologia de Pesquisa em Informática. Mestrado em Informática da Universidade Católica de Brasília.