Настольные СУБД: Теория, Применение и Перспективы Развития

КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине
«Управление и автоматизация баз данных»
на тему
«Настольные системы управления базами данных»
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................................ 2
ГЛАВА 1. Теоретические аспекты настольных систем управления базами
данных
5
§1.1. Определение и функциональные возможности настольных СУБД ..... 5
§1.2. Классификация настольных СУБД .......................................................... 7
ГЛАВА 2. Практическое применение настольных систем управления базами
данных
12
§2.1. Примеры использования настольных СУБД в различных областях .. 12
§2.2. Проблемы и перспективы развития настольных СУБД ....................... 16
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ НАСТОЛЬНЫХ СУБД В РАЗЛИЧНЫХ
ОБЛАСТЯХ
21
3.1. Использование настольных СУБД в малых и средних предприятиях . 21
3.2. Применение настольных СУБД в образовательных и научных целях . 25
Заключение
31
Список литературы
33
Приложения
36
ВВЕДЕНИЕ
В современном мире информация стала одним из самых ценных ресурсов.
Эффективное управление данными является ключевым аспектом успешной
деятельности как малых, так и крупных организаций. В этом контексте
настольные системы управления базами данных (СУБД) играют важную роль,
обеспечивая
пользователям
возможность
организовывать,
хранить
и
обрабатывать информацию в удобной и доступной форме. Настольные СУБД
предоставляют мощные инструменты для работы с данными, что делает их
незаменимыми
в
различных
сферах
деятельности,
включая
бизнес,
образование, научные исследования и личное пользование.
Актуальность темы Актуальность темы настольных СУБД обусловлена
несколькими факторами. Во-первых, с увеличением объемов данных, которые
необходимо
обрабатывать,
инструментах
для
их
возрастает
управления.
потребность
Настольные
в
эффективных
СУБД
предлагают
пользователям интуитивно понятный интерфейс и мощные функции для
работы с данными, что делает их популярным выбором среди пользователей,
не обладающих глубокими знаниями в области программирования и
администрирования баз данных. Во-вторых, с развитием технологий
настольные СУБД становятся все более доступными и функциональными.
Современные системы предлагают широкий спектр возможностей, включая
поддержку различных форматов данных, интеграцию с другими программами
и облачными сервисами, а также возможности для совместной работы. Это
делает настольные СУБД привлекательными не только для индивидуальных
пользователей, но и для небольших команд и организаций.В-третьих,
настольные СУБД играют важную роль в образовательных учреждениях. Они
используются для обучения студентов основам работы с базами данных, что
является
важным
аспектом
подготовки
специалистов
в
области
информационных технологий. Знание работы с настольными СУБД позволяет
будущим
специалистам
эффективно
управлять
данными
в
своей
профессиональной деятельности.Таким образом, исследование настольных
систем управления базами данных является актуальным как с теоретической,
так и с практической точки зрения. Понимание их возможностей и
ограничений поможет пользователям более эффективно использовать эти
инструменты для решения своих задач.
Цели и задачи исследования Целью данной курсовой работы является
всесторонний анализ настольных систем управления базами данных, их
функциональных возможностей, применения в различных областях и
перспектив развития. Для достижения этой цели необходимо решить
несколько задач:
Изучение теоретических основ настольных СУБД: В рамках этой задачи
будет проведен анализ определения настольных СУБД, их основных функций
и
классификации
по
различным критериям.
Это
позволит
создать
теоретическую основу для дальнейшего исследования.
Анализ практического применения настольных СУБД: Важной задачей
является рассмотрение реальных примеров использования настольных СУБД
в различных сферах (бизнесе, образовании и т.д.). Это поможет выявить
преимущества и недостатки использования этих систем.
Исследование проблем и перспектив развития настольных СУБД: В
рамках данной задачи будет проведен анализ текущих проблем, с которыми
сталкиваются пользователи настольных СУБД, а также рассмотрены
перспективы их развития в свете современных технологий.
Формулирование рекомендаций: На основе проведенного анализа будут
даны рекомендации по выбору и использованию настольных СУБД для
различных категорий пользователей.
Таким образом, данная работа направлена на комплексное изучение
настольных систем управления базами данных с целью выявления их
значимости в современном мире и разработки рекомендаций по их
эффективному использованию. Результаты исследования могут быть полезны
как для студентов и преподавателей образовательных учреждений, так и для
практикующих специалистов в области информационных технологий.
ГЛАВА 1. Теоретические аспекты настольных систем управления
базами данных
§1.1. Определение и функциональные возможности настольных
СУБД
Определение настольных СУБД
Настольные системы управления базами данных (СУБД) представляют
собой специализированные программные комплексы, предназначенные для
создания, хранения и обработки баз данных на персональных компьютерах.
Эти
системы
обеспечивают
пользователям
возможность
эффективно
управлять данными, предоставляя интуитивно понятные интерфейсы и
мощные инструменты для выполнения различных операций с информацией.
Основной
особенностью
настольных
СУБД
является
то,
что
они
ориентированы на использование в локальных средах, что позволяет
пользователям работать с базами данных без необходимости подключения к
удаленным серверам или сложным сетевым инфраструктурам
.Настольные СУБД могут функционировать как в однопользовательском
режиме, так и в многопользовательских сетевых конфигурациях, что делает их
универсальными
инструментами
для
работы
с
данными.
В
однопользовательском режиме база данных располагается на том же
компьютере, что и сама СУБД, что обеспечивает высокую скорость доступа к
данным и простоту их обработки. В многопользовательских системах база
данных может храниться на файловом сервере, а пользователи получают
доступ к ней через локальную сеть. Это позволяет нескольким пользователям
одновременно работать с одной и той же базой данных, что особенно важно
для малых и средних организаций
Функциональные возможности настольных СУБД
Настольные СУБД обладают широким спектром функциональных
возможностей, которые делают их незаменимыми инструментами для
управления данными. К основным функциям настольных СУБД можно
отнести:
Создание и управление базами данных: Пользователи могут легко
создавать новые базы данных, определять их структуру (таблицы, поля, связи
между таблицами) и управлять ими. Это включает в себя добавление новых
записей,
обновление
существующих
данных
и
удаление
ненужной
информации.
Манипуляция данными: Настольные СУБД позволяют выполнять
различные операции с данными, такие как выборка (запросы), фильтрация,
сортировка и агрегация. Эти функции обеспечивают гибкость в работе с
данными и позволяют пользователям получать необходимую информацию в
удобном формате.[5]
Безопасность и целостность данных: Современные настольные СУБД
обеспечивают механизмы защиты данных от несанкционированного доступа
и потери информации. Это включает в себя функции резервного копирования,
восстановления данных после сбоев и управление правами доступа
пользователей.
Интерфейс пользователя: Большинство настольных СУБД предлагают
графические интерфейсы, которые облегчают взаимодействие пользователей
с системой. Такие интерфейсы могут включать в себя визуальные
инструменты для проектирования баз данных, создания форм ввода данных и
отчетов.
Поддержка стандартов: Настольные СУБД обычно поддерживают
стандартные языки запросов, такие как SQL (Structured Query Language), что
позволяет пользователям легко взаимодействовать с данными и интегрировать
системы с другими приложениями
Примеры популярных настольных СУБД
Среди множества существующих настольных систем управления базами
данных можно выделить несколько наиболее популярных:
Microsoft Access: Эта система является одной из самых известных
настольных СУБД. Она предоставляет мощные инструменты для создания баз
данных и отчетов, а также интеграцию с другими продуктами Microsoft Office.
Access подходит для небольших организаций и позволяет пользователям без
глубоких технических знаний эффективно управлять данными. [8]
dBase: Одна из первых коммерческих настольных СУБД, dBase была
популярна в 1980-х годах благодаря своей простоте использования и мощным
возможностям для работы с данными. Хотя ее популярность снизилась с
появлением более современных решений, dBase все еще используется в
некоторых нишевых приложениях.
FoxPro: Эта система была разработана компанией Fox Software и позже
приобретена Microsoft. FoxPro предлагает удобный интерфейс для разработки
приложений на основе баз данных и поддержку объектно-ориентированного
программирования.
Paradox: Еще одна популярная настольная СУБД, Paradox предлагала
мощные инструменты для работы с реляционными базами данных. Хотя она
не так широко используется сегодня, ее наследие все еще заметно в некоторых
системах.
SQLite: Эта легковесная реляционная база данных часто используется в
мобильных приложениях и веб-разработке. SQLite отличается высокой
производительностью и простотой использования, что делает ее идеальной
для небольших проектов
Каждая из этих систем имеет свои особенности и области применения, но
все они демонстрируют основные преимущества настольных СУБД —
простоту использования, доступность и функциональность. Настольные
СУБД продолжают оставаться важным инструментом для управления
данными в различных сферах деятельности благодаря своей гибкости и
возможностям адаптации под потребности пользователей
§1.2. Классификация настольных СУБД
Классификация
систем
управления
базами
данных
(СУБД)
осуществляется на основе различных критериев, таких как структура данных,
способ хранения информации и уровень доступа. В рамках настольных СУБД
выделяют три основных типа: иерархические, сетевые и реляционные.
Каждый из этих типов имеет свои особенности, преимущества и недостатки,
что определяет их применение в различных сценариях.
Основные типы настольных СУБД
Иерархические СУБД
Иерархическая модель данных организует информацию в виде
древовидной структуры, где каждый элемент (узел) связан с одним
родительским элементом. Это означает, что в иерархической СУБД записьпотомок может иметь только одного предка, что создает строгую иерархию.
Эта модель напоминает файловую систему на компьютере, где папки могут
содержать вложенные подпапки и файлы.Преимущества и недостатки:
Преимущества:
Простота структуры: Иерархические модели легко воспринимаются
пользователями благодаря своей логической организации. [7]
Быстрая обработка запросов: Запросы к данным выполняются быстро
благодаря заранее определенной структуре.
Эффективное использование памяти: Структура позволяет рационально
распределять ресурсы.
Недостатки:
Ограниченность связей: Каждый узел может быть связан только с одним
родителем, что затрудняет моделирование сложных взаимосвязей.
Сложность изменений: Изменение структуры базы данных требует
значительных усилий, так как необходимо пересматривать все связанные
записи.
Непригодность для сложных запросов: Выполнение сложных запросов
может быть затруднено из-за жесткой структуры.
Примером иерархической СУБД является IBM Information Management
System (IMS), которая используется в крупных корпоративных системах для
обработки транзакций.
Сетевые СУБД
Сетевые СУБД представляют собой расширение иерархической модели,
позволяя каждому узлу иметь несколько предков. Это достигается за счет
использования связей между записями, которые могут быть организованы
произвольно. В сетевых СУБД записи представляют собой набор элементов,
связанных между собой различными типами отношений. Преимущества и
недостатки:
Преимущества:
Гибкость связей: Возможность устанавливать произвольные связи между
записями позволяет более точно моделировать реальные объекты и их
взаимодействия.
Эффективная обработка больших объемов данных: Сетевые модели
способны обрабатывать большие объемы информации благодаря своей
структуре.
Недостатки:
Сложность структуры: Пользователю может быть сложно понять и
использовать систему из-за сложности схемы.
Зависимость от физической организации данных: Изменение структуры
базы данных может потребовать изменений в приложениях, использующих
эту базу.
Примером сетевой СУБД является Integrated Database Management System
(IDMS), которая была популярна в 70-х годах и использовалась для создания
сложных информационных систем.
Реляционные СУБД
Реляционная модель данных организует информацию в виде таблиц
(отношений), где каждая таблица состоит из строк (записей) и столбцов
(атрибутов). Связи между таблицами устанавливаются через ключи —
первичные и внешние. Реляционные СУБД обеспечивают высокий уровень
абстракции, позволяя пользователям работать с данными на более
интуитивном уровне. Преимущества и недостатки:
Преимущества:
Простота использования: Табличная структура интуитивно понятна
пользователям, что облегчает работу с данными.
Поддержка сложных запросов: Язык SQL позволяет выполнять сложные
выборки и манипуляции с данными.
Гибкость и масштабируемость: Реляционные модели легко адаптируются
к изменениям в структуре данных.
Недостатки:
Производительность при больших объемах данных: При работе с
большими объемами информации производительность может снижаться из-за
необходимости выполнения сложных операций.
Зависимость от нормализации: Неправильная нормализация может
привести к избыточности данных и ухудшению производительности.
Примером реляционной СУБД является Microsoft Access, которая широко
используется для создания небольших баз данных благодаря своей простоте и
интеграции с другими продуктами Microsoft Office. [15]
Критерии классификации настольных СУБД
Классификация настольных СУБД может также основываться на других
критериях:
Степень распределенности:
Локальные СУБД: Все компоненты системы находятся на одном
компьютере. Это упрощает управление данными и повышает скорость
доступа.
Распределенные СУБД: Компоненты системы могут находиться на
разных серверах или устройствах, что позволяет распределять нагрузку и
обеспечивать доступ к данным из разных мест.
Способ доступа к данным:
Файл-серверные СУБД: Данные хранятся на центральном сервере, а
доступ к ним осуществляется через клиентские приложения. Это позволяет
нескольким пользователям одновременно работать с одной базой данных.
Клиент-серверные архитектуры: В этой модели сервер управляет
данными, а клиенты отправляют запросы к серверу для получения
необходимой информации. Это обеспечивает более высокую степень
безопасности и управления данными.
Тип используемой модели данных:
Объектно-ориентированные СУБД: Эти системы используют объектноориентированный подход к организации данных, что позволяет более
естественно моделировать сложные объекты из реального мира.
Объектно-реляционные СУБД: Комбинируют элементы реляционных и
объектно-ориентированных
моделей,
позволяя
хранить
как
структурированные данные в таблицах, так и неструктурированные данные в
виде объектов.
Каждый из этих критериев классификации помогает пользователям
выбрать подходящую настольную систему управления базами данных в
зависимости от их конкретных потребностей и требований. Настольные СУБД
продолжают развиваться, адаптируясь к новым технологиям и требованиям
пользователей, что делает их важным инструментом для управления данными
в различных сферах деятельности.
ГЛАВА 2. Практическое применение настольных систем
управления базами данных
§2.1. Примеры использования настольных СУБД в различных
областях
Настольные системы управления базами данных (СУБД) находят
широкое применение в различных сферах деятельности благодаря своей
доступности, простоте использования и функциональным возможностям. В
этом разделе рассмотрим основные области применения настольных СУБД,
такие как бизнес, образование и другие сферы, а также проанализируем их
преимущества и недостатки. [14]
Применение настольных СУБД в бизнесе
В бизнесе настольные СУБД используются для управления данными,
связанными с клиентами, продажами, финансами и другими аспектами
деятельности организации. Они позволяют малым и средним предприятиям
эффективно обрабатывать информацию без необходимости инвестирования в
сложные серверные решения.Примеры использования:
Управление клиентскими данными: Настольные СУБД, такие как
Microsoft Access, используются для создания баз данных клиентов, что
позволяет компаниям отслеживать взаимодействия с клиентами, вести учет
заказов и управлять контактной информацией. Это помогает улучшить
качество обслуживания и повысить удовлетворенность клиентов.
Финансовый учет: Предприятия могут использовать настольные СУБД
для ведения бухгалтерского учета и финансового анализа. Например,
программа dBase может быть использована для создания отчетов о доходах и
расходах, что позволяет руководству принимать более обоснованные
финансовые решения.
Управление запасами: Настольные СУБД также применяются для учета
товарных запасов. Компании могут отслеживать количество товаров на
складе, анализировать продажи и прогнозировать потребности в запасах.
Применение настольных СУБД в образовании
В образовательной
сфере настольные СУБД
используются
для
управления учебными данными, такими как расписания занятий, оценки
студентов и информация о курсах. Примеры использования:
Учебный процесс: Настольные СУБД позволяют преподавателям
создавать базы данных студентов, хранить их оценки и отслеживать
успеваемость. Например, Microsoft Access может быть использован для
создания системы учета оценок, что упрощает процесс выставления оценок и
формирования отчетов.
Административное управление: В учебных заведениях настольные СУБД
могут применяться для управления административными данными, такими как
расписания занятий, информация о преподавателях и курсах. Это позволяет
оптимизировать процессы планирования и управления учебным процессом.
Применение в других сферах
Настольные СУБД также находят применение в различных других
областях:
Государственные учреждения: В муниципальных и государственных
учреждениях настольные СУБД используются для управления данными о
гражданах, регистрации документов и учета ресурсов. Например, Paradox
может быть использован для ведения реестров населения или учета земельных
участков.
Сфера обслуживания: В ресторанах и гостиницах настольные СУБД
помогают управлять заказами, бронированиями и клиентскими данными. Это
позволяет улучшить качество обслуживания и повысить эффективность
работы.
Малый бизнес: Многие малые предприятия используют настольные
СУБД для автоматизации процессов учета и управления данными. Это
позволяет сократить время на выполнение рутинных задач и сосредоточиться
на развитии бизнеса. [14]
Преимущества использования настольных СУБД
Использование настольных СУБД имеет ряд значительных преимуществ:
Простота освоения: Настольные СУБД обычно имеют интуитивно
понятный интерфейс, что делает их доступными даже для пользователей без
технического образования
. Это позволяет быстро обучаться работе с системой.
Низкая
стоимость:
Настольные
СУБД
часто
являются
более
экономичным решением по сравнению с серверными системами. Они требуют
меньших затрат на оборудование и лицензии
Гибкость: Настольные СУБД могут легко адаптироваться под конкретные
нужды пользователей благодаря возможности настройки интерфейса и
функционала
Хорошая производительность при небольших объемах данных: Для
малых баз данных настольные СУБД обеспечивают высокую скорость
обработки информации
Недостатки использования настольных СУБД
Несмотря на свои преимущества, настольные СУБД имеют ряд
недостатков:
Ограниченная масштабируемость: При увеличении объема данных или
числа
пользователей
производительность
настольных
СУБД
может
значительно снижаться
. Это связано с тем, что обработка данных осуществляется на стороне
клиента.
Проблемы с целостностью данных: Контроль целостности данных
осуществляется внутри пользовательского приложения, что может привести к
нарушениям
пользователей
целостности
при
параллельном
доступе
нескольких
Низкая эффективность в сетевых средах: Настольные СУБД не всегда
эффективно работают в условиях многопользовательского доступа через сеть
из-за необходимости передачи больших объемов данных
Отсутствие продвинутых функций: Многие настольные СУБД не
поддерживают функции автоматического восстановления после сбоев или
ведения журнала транзакций
Краткие выводы
Настольные системы управления базами данных играют важную роль в
различных сферах деятельности благодаря своей доступности и простоте
использования. Они находят применение как в бизнесе, так и в образовании и
других областях. Несмотря на свои недостатки, такие как ограниченная
масштабируемость и проблемы с целостностью данных, настольные СУБД
остаются популярным выбором для малых предприятий и организаций
благодаря своей эффективности при работе с небольшими объемами
информации. С учетом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что
выбор между настольной и серверной системой управления базами данных
зависит от конкретных потребностей организации, объема обрабатываемых
данных и числа пользователей. Для более глубокого понимания особенностей
работы с настольными СУБД рекомендуется ознакомиться с нормативными
актами и литературой по данной теме:
Федеральный закон "О защите персональных данных" (ФЗ-152) —
регулирует вопросы обработки персональных данных в системах.
"Системы управления базами данных" — учебное пособие по основам
работы с различными типами СУБД.
Статьи научных журналов по информационным технологиям — содержат
актуальные исследования по применению баз данных в различных сферах.
Эти источники помогут углубить знания о настольных системах
управления базами данных и их применении в современных условиях.
§2.2. Проблемы и перспективы развития настольных СУБД
Настольные системы управления базами данных (СУБД) продолжают
оставаться важными инструментами для обработки и управления данными в
различных
сферах.
сталкиваются
с
Однако,
рядом
несмотря
проблем,
на
которые
свои
могут
преимущества,
они
ограничивать
их
эффективность и функциональность. В этом разделе мы обсудим текущие
проблемы, с которыми сталкиваются пользователи настольных СУБД, а также
рассмотрим перспективы их развития и влияние новых технологий на будущее
этих систем.
Текущие проблемы настольных СУБД
Ограниченная масштабируемость
Одной из основных проблем настольных СУБД является их ограниченная
масштабируемость. Эти системы часто предназначены для работы с
небольшими объемами данных и ограниченным числом пользователей. При
увеличении объема данных или числа одновременных пользователей
производительность настольной СУБД может значительно снижаться. Это
связано с тем, что обработка данных осуществляется на стороне клиента, что
создает дополнительные нагрузки на локальные ресурсы компьютера. [15]
Проблемы с целостностью данных
Настольные СУБД могут сталкиваться с проблемами целостности
данных, особенно в многопользовательских средах. Когда несколько
пользователей одновременно обращаются к одной базе данных, существует
риск возникновения конфликтов и несоответствий в данных. Например, если
два пользователя одновременно пытаются изменить одну и ту же запись, это
может привести к потере информации или ошибкам в данных.
Отсутствие продвинутых функций безопасности
В условиях современных угроз кибербезопасности настольные СУБД
часто не обеспечивают достаточного уровня защиты данных. Многие из них
не поддерживают продвинутые функции шифрования или управления
доступом, что делает их уязвимыми для атак. Это особенно актуально для
организаций, работающих с конфиденциальной информацией.
Сложности интеграции с другими системами
Настольные СУБД могут испытывать трудности при интеграции с
другими программными решениями и системами управления данными. Это
может быть связано с различиями в форматах данных или отсутствием
стандартных
интерфейсов
для
обмена
информацией.
В
результате
пользователям может быть сложно объединить данные из различных
источников или автоматизировать рабочие процессы.
Нехватка поддержки и обновлений
Многие настольные СУБД имеют ограниченный срок поддержки и
обновлений со стороны разработчиков. Это может привести к тому, что
пользователи остаются на устаревших версиях программного обеспечения,
что увеличивает риски безопасности и снижает совместимость с новыми
технологиями.
Перспективы развития настольных СУБД
Несмотря на существующие проблемы, настольные СУБД продолжают
развиваться и адаптироваться к новым требованиям пользователей и
технологическим изменениям. Рассмотрим некоторые ключевые направления
их развития:
Интеграция облачных технологий
Одной из наиболее значительных тенденций является интеграция
настольных СУБД с облачными технологиями. Это позволяет пользователям
получать доступ к своим данным из любой точки мира и улучшает
возможности совместной работы. Облачные решения также обеспечивают
большую масштабируемость и гибкость, позволяя пользователям легко
увеличивать объем хранимых данных без необходимости инвестировать в
новое оборудование.
Использование искусственного интеллекта и машинного обучения
Искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение (МЛ) начинают
играть важную роль в развитии настольных СУБД. Эти технологии могут
использоваться для автоматизации процессов обработки данных, улучшения
анализа информации и предсказания тенденций на основе исторических
данных. Например, ИИ может помочь в оптимизации запросов к базе данных
или выявлении аномалий в данных.
Разработка более продвинутых функций безопасности
С учетом растущих угроз кибербезопасности разработчики настольных
СУБД начинают уделять больше внимания вопросам безопасности.
Ожидается внедрение более сложных механизмов защиты данных, таких как
шифрование на уровне базы данных, многофакторная аутентификация и
расширенные возможности управления доступом.
Поддержка мобильных устройств
С учетом роста использования мобильных устройств разработчики
настольных СУБД начинают адаптировать свои решения для работы на
смартфонах и планшетах. Это позволит пользователям получать доступ к
своим данным в любое время и в любом месте, что повысит гибкость работы
с базами данных.
Интероперабельность между системами
Будущее
настольных
СУБД
также
связано
с
улучшением
интероперабельности между различными системами управления данными.
Разработчики стремятся создать стандарты обмена данными и интеграции
между различными платформами, что упростит работу пользователей с
несколькими системами одновременно.
Влияние новых технологий на будущее настольных СУБД
Новые технологии оказывают значительное влияние на развитие
настольных систем управления базами данных:
Большие данные: Появление технологий больших данных создает новые
требования
к
обработке
информации.
Настольные
СУБД
должны
адаптироваться к работе с большими объемами неструктурированных данных
и обеспечивать возможность их анализа.
Интернет вещей (IoT): Развитие IoT требует от настольных СУБД
способности обрабатывать данные от множества подключенных устройств в
реальном времени. Это потребует внедрения новых архитектур и подходов к
управлению данными.
Аналитика в реальном времени: Пользователи ожидают от своих систем
возможности анализа данных в реальном времени для принятия оперативных
решений. Настольные СУБД должны развиваться в направлении обеспечения
быстрого доступа к данным и их анализа. [11]
Краткие выводы
Настольные системы управления базами данных продолжают оставаться
важным инструментом для обработки информации в различных сферах
деятельности, несмотря на существующие проблемы, такие как ограниченная
масштабируемость и недостаточная безопасность. Перспективы развития этих
систем связаны с интеграцией облачных технологий, использованием
искусственного интеллекта и машинного обучения, а также улучшением
функций
безопасности
платформами.
С
учетом
и
интероперабельности
динамично
между
меняющегося
различными
технологического
ландшафта настольные СУБД должны адаптироваться к новым требованиям
пользователей и вызовам современности для сохранения своей актуальности в
будущем. Для более глубокого понимания текущих проблем и перспектив
развития настольных СУБД рекомендуется ознакомиться с нормативной
литературой:
"Федеральный закон о защите персональных данных" (ФЗ-152) —
регулирует вопросы обработки персональных данных.
Статьи научных журналов по информационным технологиям — содержат
актуальные исследования по применению баз данных.
"Основы проектирования реляционных баз данных" — учебное пособие
по проектированию современных баз данных.
Эти источники помогут углубить знания о проблемах и перспективах
развития настольных систем управления базами данных в условиях
современных вызовов технологии информации.
ГЛАВА 3. ПРИМЕНЕНИЕ НАСТОЛЬНЫХ СУБД В РАЗЛИЧНЫХ
ОБЛАСТЯХ
3.1. Использование настольных СУБД в малых и средних
предприятиях
Настольные системы управления базами данных (СУБД) занимают
особое место в информационном управлении, особенно для малых и средних
предприятий (МСП). В силу своей доступности, простоты в использовании и
не требовательности к ресурсам настольные СУБД становятся важным
инструментом для эффективного хранения, обработки и анализа данных в
организациях, не имеющих возможности или потребности в сложных
корпоративных системах.
Преимущества использования настольных СУБД в МСП
Настольные СУБД предлагают ряд преимуществ для малых и средних
предприятий. Одним из самых очевидных факторов является их доступность
и экономичность. В отличие от сложных серверных решений, настольные
СУБД не требуют значительных вложений в оборудование и программное
обеспечение.
МСП
могут
использовать
стандартные
персональные
компьютеры с минимальными требованиями к ресурсам для работы с базами
данных, что существенно снижает затраты на внедрение и поддержку таких
систем.
Кроме того, настольные СУБД предлагают простоту в использовании.
Большинство из них имеют интуитивно понятный интерфейс, что позволяет
сотрудникам, не обладающим специализированными знаниями в области
программирования или работы с базами данных, легко освоить работу с
системой. Это особенно важно для малых предприятий, где часто отсутствует
специализированный ИТ-отдел, и каждый сотрудник должен выполнять
множество разных функций. [10]
Немаловажным фактором является также высокая степень гибкости.
Настольные СУБД позволяют быстро настраивать и изменять структуры
данных в зависимости от потребностей бизнеса. Это позволяет предприятиям
оперативно реагировать на изменения в бизнес-процессах и корректировать
базу данных в реальном времени.
Виды настольных СУБД, применяемые в малом и среднем бизнесе
Существует несколько типов настольных СУБД, которые могут быть
использованы в малых и средних предприятиях. Наиболее популярными
являются:
 Microsoft
Access. Это одна из самых известных настольных СУБД,
предлагающая широкий функционал для создания и управления базами
данных. Microsoft Access включает в себя все необходимые инструменты для
разработки и внедрения решений по хранению и обработке данных, а также
предлагает интеграцию с другими продуктами Microsoft, такими как Excel,
Word и Outlook. Такой функционал особенно полезен для предприятий, где
требуется быстрая обработка информации и создание отчетности.
 FileMaker Pro. Данная система идеально подходит для предприятий,
работающих с ограниченными объемами данных, но нуждающихся в гибкости
и простоте разработки. FileMaker Pro предоставляет возможность создавать
базы данных с нуля, включая визуальные формы, отчеты и интерфейсы для
пользователя. Эта СУБД подходит для небольших компаний, которым
необходимы решения для автоматизации процессов и управления данными.
 LibreOffice
Base. Бесплатная и открытая альтернатива, которая
предоставляет функции, аналогичные Microsoft Access. LibreOffice Base
идеально подходит для компаний с ограниченным бюджетом, так как не
требует покупки лицензий. Она поддерживает работу с различными типами
баз данных и может интегрироваться с другими приложениями LibreOffice,
что делает ее удобной для малых предприятий.
 SQLite.
Это
компактная
и
легкая
в
использовании
СУБД,
предназначенная для мобильных приложений и десктопных решений. SQLite
не требует установки отдельного сервера базы данных и идеально подходит
для небольших проектов и предприятий, где не требуется масштабируемость
на уровне больших корпоративных систем.
Применение настольных СУБД в различных сферах малого и
среднего бизнеса
Настольные СУБД могут быть использованы в различных областях
малого и среднего бизнеса, от управления клиентскими базами до учета
финансовых операций и автоматизации бизнес-процессов. Рассмотрим
несколько примеров применения настольных СУБД в разных сферах.
Управление
клиентскими
данными.
Одной
из
самых
распространенных задач для малых предприятий является ведение базы
данных клиентов. В этом случае настольные СУБД могут использоваться для
хранения информации о клиентах, контактных данных, истории заказов и
оплат. Используя такие системы, компании могут быстро анализировать
потребности клиентов, предлагать персонализированные предложения и
поддерживать высокий уровень обслуживания. Например, с помощью
Microsoft Access можно создать систему для автоматизации всех операций,
связанных с обработкой заявок и поддержанием связи с клиентами.
Учет и управление запасами. В малых и средних предприятиях часто
существует потребность в учете товаров на складах и их движении.
Настольные СУБД идеально подходят для создания систем учета запасов,
которые позволяют быстро обновлять информацию о наличии товаров,
отслеживать заказы и проводить инвентаризацию. С помощью таких систем
компании могут значительно упростить процессы складского учета и избежать
ошибок, связанных с ручным учетом.
Финансовый учет и отчетность. Настольные СУБД также широко
используются для ведения финансового учета в малых и средних
предприятиях. Например, FileMaker Pro или LibreOffice Base могут
использоваться для создания базы данных, которая будет включать
информацию о доходах и расходах предприятия, расчетах с поставщиками и
клиентами, а также для формирования отчетов и анализа финансовых данных.
Управление проектами. Многие малые и средние предприятия
используют настольные СУБД для организации работы над проектами,
создания графиков выполнения задач и отслеживания их выполнения. С
помощью настольных СУБД можно создать систему для управления
проектами, которая будет включать в себя календарь задач, диаграммы Ганта,
а также функционал для отслеживания прогресса работы и координации
действий между сотрудниками.
Преимущества и ограничения использования настольных СУБД в
МСП
Среди преимуществ использования настольных СУБД можно выделить
следующие:
 Низкие
затраты на внедрение и обслуживание, поскольку они не
требуют мощного серверного оборудования.
 Простота
в
использовании
и
отсутствие
необходимости
в
высококвалифицированных специалистах для настройки и эксплуатации.
 Гибкость
в настройке базы данных под конкретные потребности
бизнеса.
 Широкий
функционал для выполнения различных операций с
данными, таких как создание отчетов, обработка информации и формирование
аналитики.
Однако, наряду с преимуществами, существуют и ограничения. Вопервых, настольные СУБД не предназначены для работы с большими
объемами данных. Это может стать проблемой, если бизнес будет
расширяться, а объемы информации значительно увеличатся. Во-вторых,
данные, хранящиеся в настольных СУБД, могут быть менее защищены по
сравнению с решениями на серверной базе, что требует дополнительных мер
по обеспечению безопасности.
Будущее настольных СУБД в малом и среднем бизнесе
С учетом роста технологий облачных вычислений и развития мобильных
платформ, настольные СУБД могут столкнуться с конкуренцией со стороны
более гибких решений на базе облачных технологий. Однако для малых и
средних предприятий, которым не требуются ресурсоемкие корпоративные
СУБД, настольные СУБД будут оставаться актуальными инструментами для
работы с данными.
3.2. Применение настольных СУБД в образовательных и научных
целях
Настольные системы управления базами данных (СУБД) играют важную
роль в образовательной и научной деятельности, обеспечивая эффективное
управление данными, создание систем для хранения, обработки и анализа
информации. В сфере образования и науки использование настольных СУБД
помогает ускорить и упростить процессы, связанные с организацией учебного
процесса, управлением учебной документацией, а также с проведением
научных исследований и систематизацией научной информации. [16]
Применение настольных СУБД в образовательных учреждениях
В
образовательных
учреждениях
настольные
СУБД
активно
используются для различных целей, включая управление учебным процессом,
хранение информации о студентах, преподавателях и учебных материалах, а
также
для
разработки
систем
автоматизации,
которые
помогают
оптимизировать различные процессы.
1.1. Организация и управление учебным процессом
Одна из ключевых областей применения настольных СУБД в
образовании – это организация учебного процесса. В учебных заведениях
часто необходимо хранить большое количество информации о расписаниях,
экзаменах, оценках студентов и других аспектах учебной деятельности.
Использование настольных СУБД позволяет централизованно хранить эти
данные и эффективно управлять ими.
Для создания системы учета расписания и занятий можно использовать
Microsoft Access или LibreOffice Base. Эти СУБД позволяют создавать
таблицы для хранения информации о курсах, лекторах, аудиториях, а также об
обучающих
материалах,
которые
будут
использоваться
в
процессе
преподавания. Например, с помощью Access можно построить базу данных,
которая будет содержать все необходимые записи о расписаниях, что позволит
преподавателям и студентам оперативно получать информацию о времени и
месте проведения занятий.
Также настольные СУБД могут быть использованы для хранения
информации о студентам, включая их личные данные, успеваемость,
результаты экзаменов и другие важные сведения. Например, можно создать
систему для учета успеваемости студентов, где будут фиксироваться оценки
за различные курсы, сроки сдачи экзаменов и другие параметры. Такой подход
значительно упрощает управление учебным процессом, а также помогает
преподавателям и студентам быстро находить необходимую информацию.
Ведение учета студентов и преподавателей
В университетах и школах ведение базы данных студентов и
преподавателей – это важнейшая задача для эффективной работы учебного
заведения. Настольные СУБД позволяют легко автоматизировать процесс
регистрации студентов, ведения учета их посещаемости, а также создания и
хранения академических отчетов.
Для этого можно использовать инструменты вроде Microsoft Access,
которые позволяют быстро создавать базы данных для регистрации студентов,
учета их прогресса, генерации отчетов и проведения анализа успеваемости.
База данных может включать информацию о фамилии, имени, группе,
дисциплинах, экзаменах и оценках, а также другие параметры, такие как
задолженности или участие в мероприятиях.
С помощью подобных СУБД можно также интегрировать данные о
преподавателях: их квалификацию, список читаемых курсов, график работы,
академическую нагрузку и другие параметры. Это упрощает процесс
составления расписания и контроля за выполнением учебных планов.
Автоматизация процесса создания отчетности
Немаловажным
аспектом
применения
настольных
СУБД
в
образовательных учреждениях является автоматизация процесса создания
различных отчетов. Преподаватели и администрация учебных заведений
регулярно
сталкиваются
с
необходимостью
составления
отчетных
документов, таких как академические справки, выписки о результатах
экзаменов, списки студентов, получивших дипломы и сертификаты, а также
различные статистические данные о посещаемости и успеваемости.
Используя настольные СУБД, можно создать систему, которая будет
автоматически генерировать отчеты, основанные на данных, внесенных в
систему. Например, на основе базы данных о студентах и их оценках можно
сгенерировать отчет о том, сколько студентов сдали экзамен на определенную
оценку, или отчет о количестве студентов, которые пропустили большее
количество занятий. Это позволяет преподавателям и администраторам
эффективно анализировать учебный процесс и быстро реагировать на
проблемы. [9]
Применение настольных СУБД в научных исследованиях
В научных исследованиях настольные СУБД также играют важную роль,
предоставляя исследователям инструменты для хранения и систематизации
научных данных, анализа экспериментальных результатов и создания научных
баз данных. Научные исследования часто связаны с обработкой больших
объемов информации, что делает использование СУБД необходимым для
упрощения этого процесса.
Хранение и анализ научных данных
В научных исследованиях часто необходимо работать с большими
массивами данных, будь то результаты лабораторных экспериментов,
исследования в области социальных наук или обработка статистической
информации. Настольные СУБД позволяют эффективно организовать
хранение таких данных, обеспечивая быстрый доступ к необходимой
информации и удобное извлечение данных для дальнейшего анализа.
Одним из наиболее популярных инструментов для работы с научными
данными является Microsoft Access. С помощью этой СУБД можно создать
базы данных для хранения информации о результатах экспериментов,
переменных, условиях проведения исследований, а также для учета различных
факторов, влияющих на исход исследования. Системы на базе настольных
СУБД позволяют проводить различные статистические обработки данных,
строить диаграммы, генерировать отчеты и анализировать взаимосвязи между
различными параметрами.
Для исследовательских проектов, связанных с научной работой и
экспериментами, важно иметь возможность быстро обновлять данные и
следить за результатами в реальном времени. Благодаря гибкости настольных
СУБД, можно вносить изменения в базу данных, добавлять новые переменные
и наблюдения, а также менять параметры анализа в зависимости от изменений
в ходе исследования.
Создание и использование научных баз данных
Кроме того, настольные СУБД могут использоваться для создания
специализированных научных баз данных, которые содержат результаты
исследований, данные о научных работах, публикациях, а также информацию
о научных проектах и сотрудничестве. Такие базы данных могут быть полезны
для
университетов
и
научных
организаций,
которые
занимаются
координацией различных научных проектов.
С помощью настольных СУБД можно создать системы для учета научных
публикаций, хранения данных о научных конференциях и семинарах, а также
для сбора и анализа научных исследований. Например, база данных может
содержать информацию о научных статьях, индексах цитируемости, а также
содержать ссылки на соответствующие научные журналы и конференции. Эта
информация помогает исследователям и ученым находить необходимые
источники и следить за развитием научных областей.
Управление научными проектами
Настольные СУБД могут быть использованы для управления научными
проектами, включая планирование и организацию работы, распределение
задач между участниками, контроль за выполнением сроков и мониторинг
хода выполнения проектов. Такие системы помогают научным коллективам
эффективно распределять задачи, отслеживать прогресс и выявлять
возможные проблемы на ранних этапах.
Для управления проектами можно использовать базы данных, которые
будут содержать информацию о целях проекта, его задачах, сроках
выполнения, а также результатах промежуточных этапов. Настольные СУБД
позволяют организовать рабочие процессы так, чтобы каждый участник
проекта имел доступ к актуальной информации и мог оперативно вносить
изменения.
Преимущества и ограничения использования настольных СУБД в
образовании и науке
Преимущества
 Доступность: Настольные СУБД являются недорогими и доступными
решениями, которые можно использовать в образовательных и научных
учреждениях с ограниченным бюджетом.
 Гибкость: Эти системы позволяют легко настраивать базы данных под
конкретные задачи, будь то учет студентов, анализ научных данных или
управление проектами.
 Удобство
работы:
Простота
в
использовании
и
отсутствие
необходимости в сложной настройке делают настольные СУБД отличным
инструментом для сотрудников, не обладающих специализированными
знаниями в области программирования.
 Интеграция с другими приложениями: Многие настольные СУБД,
такие
как
Microsoft
Access,
поддерживают
интеграцию
с
другими
популярными приложениями (Excel, Word), что позволяет значительно
ускорить процесс анализа данных и создания отчетности.
Ограничения
 Ограниченная
масштабируемость: Настольные СУБД могут не
подходить для работы с большими объемами данных, что ограничивает их
использование в более масштабных проектах.
 Безопасность: Данные, хранящиеся в настольных СУБД, могут быть
менее защищены по сравнению с корпоративными решениями, что требует
дополнительного внимания к вопросам безопасности.
Заключение
В ходе исследования настольных систем управления базами данных
(СУБД) были рассмотрены их основные характеристики, функциональные
возможности, области применения, а также проблемы и перспективы
развития. Настольные СУБД остаются важным инструментом для управления
данными
в
различных
сферах,
включая
бизнес,
образование
и
государственные учреждения. Их популярность объясняется простотой
использования, доступностью и функциональностью, что делает их
привлекательными для малых и средних организаций.
Итоги исследования
Определение и классификация: Настольные СУБД представляют собой
программные решения, предназначенные для работы с базами данных на
персональных компьютерах. Они классифицируются на иерархические,
сетевые и реляционные системы, каждая из которых имеет свои уникальные
особенности и области применения.
Области применения: Настольные СУБД находят широкое применение в
бизнесе для управления клиентскими данными, финансовым учетом и
управлением запасами. В образовании они используются для учета
успеваемости студентов и управления учебным процессом. Кроме того,
настольные СУБД активно применяются в государственных учреждениях и
малом бизнесе.
Проблемы: Несмотря на свои преимущества, настольные СУБД
сталкиваются с рядом проблем, таких как ограниченная масштабируемость,
проблемы с целостностью данных, недостаточный уровень безопасности и
сложности интеграции с другими системами.
Перспективы
интеграцией
развития:
облачных
Будущее
технологий,
настольных
СУБД
использованием
связано
с
искусственного
интеллекта и машинного обучения, а также улучшением функций
безопасности и интероперабельности между различными платформами.
Практическая значимость курсовой работы
Результаты данного исследования могут быть полезны как для студентов
и преподавателей образовательных учреждений, так и для практикующих
специалистов
в
области
информационных
технологий.
Понимание
особенностей настольных СУБД поможет организациям более эффективно
использовать эти инструменты для управления данными, что может привести
к повышению производительности и улучшению качества обслуживания
клиентов.
Рекомендации для дальнейшего изучения темы
Изучение новых технологий: рекомендуется проводить дальнейшие
исследования в области интеграции настольных СУБД с облачными
решениями и технологиями больших данных. Это позволит выявить новые
возможности для повышения эффективности работы с данными.
Анализ безопасности: необходимо углубленное изучение вопросов
безопасности настольных СУБД, включая внедрение современных методов
шифрования и защиты данных. Это особенно актуально в условиях растущих
угроз кибербезопасности.
Разработка новых решений: Исследования в области разработки новых
настольных систем управления базами данных с учетом современных
требований пользователей могут привести к созданию более эффективных
инструментов для работы с данными.
Сравнительный анализ: Проведение сравнительного анализа настольных
СУБД с серверными решениями может помочь определить оптимальные
условия их использования в зависимости от специфики бизнеса или
организации.
Таким образом, настольные системы управления базами данных
продолжают оставаться актуальными инструментами для управления
информацией в различных сферах деятельности. Их дальнейшее развитие
будет зависеть от способности адаптироваться к новым технологическим
вызовам и требованиям пользователей.
Список литературы
1.
Анализ и проектирование баз данных / Н.В., Кузнецова — СПб.:
Издательство "БХВ-Петербург", 2022 — 250 с.
2.
Базы данных для начинающих / Н.С., Смирнова — М.:
Издательство "Альпина Паблишер", 2023 — 160 с.Федеральный закон от
27.07.2006 № 152-ФЗ "О персональных данных" // Собрание законодательства
Российской Федерации. 2006. № 31. Ст. 3448.
3.
Базы данных и их применение в бизнесе / А.А. Кузнецов – М.:
Издательство "Дело", 2023 – 180 с.
4.
Базы данных: теория и практика / Л.С. Григорьева, Д.М. Тихонов
– М.: Издательство "КноРус", 2022 – 240 с.
5.
Защита информации в системах управления базами данных / О.Н.
Фролова – М.: Издательство "Гардарики", 2022 – 150 с.
6.
Защита информации в системах управления базами данных / О.Н.
Фролова – М.: Издательство "Гардарики", 2022.
7.
Инновационные подходы к управлению данными // Журнал
«Информационные
технологии»
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа: https://www.informtech.ru (дата обращения: 19.12.2024).
8.
Информационные системы и технологии / И.П., Громов — М.:
Издательство "Наука", 2023 — 300 с.
9.
Информационные системы и технологии / И.П., Громов — М.:
Издательство "Наука", 2023.
10.
Информационные технологии в образовании / Н.П. Лебедев – М.:
Издательство "Высшая школа", 2023 – 300 с.
11.
Курс по основам проектирования реляционных баз данных / Под
ред. И.И. Иванова – М.: Издательство "Наука", 2023 – 320 с.
12.
Наукометрические
базы
данных:
полный
список
//
Наукометрические базы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://xn-80aegcaa6cbngm5a6c1ci.xn--p1ai/naukometricheskie-bazy-dannyh/ (дата
обращения: 19.12.2024).
13.
Научные публикации по информационным технологиям //
Научная электронная библиотека eLIBRARY [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: https://www.elibrary.ru (дата обращения: 19.12.2024).
14.
Обзор изменений в законодательстве в области информационных
технологий за II квартал 2024 года // Habr [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: https://habr.com/ru/companies/ussc/news/815679/ (дата
обращения:
19.12.2024).
15.
Объектно-ориентированные базы данных / Н.А. Кузьмина, Р.В.
Соловьев – М.: Издательство "Финансы и статистика", 2023 – 190 с.
16.
Основы информационной безопасности в базах данных / О.В.,
Лебедев — М.: Издательство "Гардарики", 2022 — 180 с.
17.
Основы проектирования баз данных / В.А., Петрова, И.И.,
Сидорова – М.: Издательство "Финансы и статистика", 2023 – 300 с.
18.
Основы проектирования реляционных баз данных / Под ред. И.И.
Иванова – М.: Издательство "Наука", 2023.
19.
Основы работы с базами данных / В.А. Петров, Н.С. Смирнова –
СПб.: Издательство "Питер", 2022 – 256 с.
20.
Перспективы развития настольных СУБД // Журнал «Базы
данных»
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа: https://www.databasesjournal.ru (дата обращения: 19.12.2024).
21.
Применение реляционных баз данных в современных системах /
И.В. Громов, А.С. Ковалев – М.: Издательство "Наука", 2022 – 280 с.
22.
Применение технологий больших данных в управлении бизнесом
// Журнал «Экономика и управление» [Электронный ресурс]. – Режим
доступа: https://www.economicsjournal.ru (дата обращения: 19.12.2024).
23.
Программирование баз данных на SQL / А.Г., Ильина — СПб.:
Издательство "Питер", 2023 — 220 с.
24.
Системы управления базами данных (мировой рынок) // TAdviser
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа: https://www.tadviser.ru/index.php/%D0%A1%D0%A3%D0%91%D0%9
4_(%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%
80%D1%8B%D0%BD%D0%BE%D0%BA) (дата обращения: 19.12.2024).
25.
Современные подходы к управлению данными / Е.В. Сидорова –
М.: Издательство "Инфра-М", 2023 – 210 с.
26.
Современные технологии обработки данных / А.Н., Федоров, В.К.,
Смирнов — М.: Издательство "Техносфера", 2022 — 350 с.
27.
Современные тренды в области защиты информации // Журнал
информационной
безопасности
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа: https://www.itsec.ru/journal/ (дата обращения: 19.12.2024).
28.
Технологии больших данных и их влияние на бизнес / А.В.
Соловьев – М.: Издательство "Бизнес-Пресса", 2023 – 220 с.
29.
Управление данными в организации / В.М., Тихонов — М.:
Издательство "Дело", 2023 — 200 с.
30.
Федеральный закон от 27.07.2006 № 152-ФЗ "О персональных
данных" // Собрание законодательства Российской Федерации. 2006. № 31. Ст.
3448.
Приложения
Приложение А.
Таблица 1. Основные типы настольных СУБД
Тип СУБД
Описание
Примеры Преимущества Недостатки
Данные
организованы
в
Простота
виде
структуры,
Ограниченность
древовидной
быстрая
связей,
Иерархические структуры
IBM IMS обработка
сложность
изменений
Данные
организованы
виде
Сетевые
сети,
в
где
каждый
узел
Сложность структуры,
может
иметь Integrated Гибкость связей, зависимость
несколько
DBMS
эффективная
физической
предков
(IDMS)
обработка
организации данных
Данные
Низкая
организованы
виде
от
в Microsoft Простота
таблиц Access,
Реляционные (отношений)
SQLite
производительность
использования, при больших объемах
поддержка SQL данных
Приложение Б
Таблица 2. Преимущества и недостатки настольных СУБД
Преимущества
Недостатки
Простота освоения
Ограниченная масштабируемость
Низкая стоимость
Проблемы с целостностью данных
Низкая эффективность в сетевых
Гибкость
средах
Хорошая производительность при небольших Отсутствие продвинутых функций
объемах данных
безопасности