Lecture-1 - Study Materials-1.pptx

Introduction : ‫مقدمة‬  Database Applications Examples ‫أمثلة على تطبيقات قواعد البيانات‬ Enterprise Information – Sales: customers, products, purchases – Accounting: payments, receipts, assets – Human R...

Introduction : ‫مقدمة‬  Database Applications Examples ‫أمثلة على تطبيقات قواعد البيانات‬ Enterprise Information – Sales: customers, products, purchases – Accounting: payments, receipts, assets – Human Resources: Information about employees, salaries, payroll taxes. o ‫معلومات المؤسسة‬ – ‫ المشتريات‬،‫ المنتجات‬،‫ العمالء‬:‫المبيعات‬ – ‫ األصول‬،‫ اإليصاالت‬،‫ المدفوعات‬:‫المحاسبة‬ – ‫ ضرائب الرواتب‬،‫ الرواتب‬،‫ معلومات حول الموظفين‬:‫الموارد البشرية‬. Manufacturing: management of production, inventory, orders, supply chain. ‫ إدارة اإلنتاج والمخزون والطلبات وسلسلة التوريد‬: ‫التصنيع‬. Banking and finance – customer information, accounts, loans, and banking transactions. – Credit card transactions – Finance: sales and purchases of financial instruments (e.g., stocks and bonds; storing real-time market data ‫الخدمات المصرفية والمالية‬ i. ‫معلومات العمالء والحسابات والقروض والمعامالت المصرفية‬. ii. ‫معامالت بطاقات االئتمان‬ iii. )‫ مبيعات وشراء األدوات المالية (مثل األسهم والسندات؛ وتخزين بيانات السوق في الوقت الفعلي‬:‫التمويل‬ Universities: registration, grades ‫ التسجيل والدرجات‬:‫الجامعات‬ ‫‪ Airlines: reservations, schedules‬‬ ‫شركات الطيران‪ :‬الحجوزات والجداول الزمنية‬ ‫ ‬ ‫‪Telecommunication: records of calls, texts, and data usage,‬‬ ‫‪generating monthly bills, maintaining balances on prepaid calling‬‬ ‫‪cards‬‬ ‫االتصاالت‪ :‬سجالت المكالمات والرسائل النصية واستخدام البيانات‪ ،‬وإنشاء‬ ‫الفواتير الشهرية‪ ،‬والحفاظ على األرصدة على بطاقات االتصال المدفوعة‬ ‫مسبًق ا‬ ‫ ‬ ‫‪Web-based services‬‬ ‫‪– Online retailers: order tracking, customized recommendations‬‬ ‫‪– Online advertisements‬‬ ‫ ‬ ‫الخدمات المستندة إلى الويب‬ ‫تجار التجزئة عبر اإلنترنت‪ :‬تتبع الطلبات والتوصيات المخصصة ‪‬‬ ‫اإلعالنات عبر اإلنترنت ‪‬‬ ‫ ‬ ‫‪Document databases‬‬ ‫قواعد بيانات المستندات ‬ ‫ ‬ ‫‪Navigation systems: For maintaining the locations of varies places of‬‬ ‫‪interest along with the exact routes of roads, train systems, buses, etc.‬‬ ‫أنظمة المالحة‪ :‬للحفاظ على مواقع األماكن المختلفة ذات األهمية إلى جانب‬ ‫‪.‬الطرق الدقيقة وأنظمة القطارات والحافالت وما إلى ذلك‬  Purpose of Database Systems ‫غرض أنظمة قواعد البيانات‬ In the early days, database applications were built directly on top of file systems, which leads to: ،‫ تم بناء تطبيقات قواعد البيانات مباشرة فوق أنظمة الملفات‬،‫في البداية‬ Data redundancy and inconsistency: data is stored in multiple file formats resulting induplication of information in different files ‫مما أدى إلى‬: ‫ يتم تخزين البيانات في تنسيقات ملفات متعددة مما يؤدي إلى تكرار‬:‫التكرار وعدم االتساق في البيانات‬ ‫المعلومات في ملفات مختلفة‬ Difficulty in accessing data – Need to write a new program to carry out each new task ‫صعوبة الوصول إلى البيانات‬ – ‫الحاجة إلى كتابة برنامج جديد لتنفيذ كل مهمة جديدة‬ Data isolation – Multiple files and formats ‫عزل البيانات‬ – ‫ملفات وتنسيقات متعددة‬ Integrity problems – Integrity constraints (e.g., account balance > 0) become “buried” in program code rather than being stated explicitly – Hard to add new constraints or change existing ones ‫مشاكل النزاهة‬ – ‫) "مدفونة" في كود البرنامج بدًال من ذكرها‬0 > ‫ رصيد الحساب‬،‫تصبح قيود النزاهة (على سبيل المثال‬ ‫صراحًة‬ – ‫من الصعب إضافة قيود جديدة أو تغيير القيود الموجودة‬  Atomicity of updates – Failures may leave database in an inconsistent state with partial updates carried out – Example: Transfer of funds from one account to another should either complete or not happen at all  ‫ذرية التحديثات‬ – ‫قد تؤدي األعطال إلى ترك قاعدة البيانات في حالة غير متسقة مع إجراء تحديثات جزئية‬ – ‫ يجب أن تكتمل عملية نقل األموال من حساب إلى آخر أو ال تحدث على اإلطالق‬:‫مثال‬ Concurrent access by multiple users – Concurrent access needed for performance – Uncontrolled concurrent accesses can lead to inconsistencies Ex: Two people reading a balance (say 100) and updating it by withdrawing money (say 50 each) at the same time  ‫الوصول المتزامن من قبل مستخدمين متعددين‬  ‫الوصول المتزامن ضروري لألداء‬  ‫قد يؤدي الوصول المتزامن غير المنضبط إلى تناقضات‬ )‫ لكل منهما‬50 ‫) ويقومان بتحديثه عن طريق سحب األموال (لنقل‬100 ‫ شخصان يقرأان الرصيد (لنقل‬:‫على سبيل المثال‬ ‫في نفس الوقت‬ Security problems – Hard to provide user access to some, but not all, data  ‫مشاكل األمان‬  ‫ ولكن ليس كلها‬،‫من الصعب توفير إمكانية وصول المستخدم إلى بعض البيانات‬ Database systems offer solutions to all the above problems ‫توفر أنظمة قواعد البيانات حلوًال لجميع المشاكل المذكورة أعاله‬  University Database Example ‫مثال لقاعدة بيانات الجامعة‬ In this text we will be using a university database to illustrate all the concepts ‫في هذا النص سوف نستخدم قاعدة بيانات جامعية لتوضيح كافة المفاهيم‬ Data consists of information about: – Students – Instructors – Classes ‫تتكون البيانات من معلومات حول‬: ‫الطالب‬ ‫المدرسين‬ ‫الفصول الدراسية‬ Application program examples: – Add new students, instructors, and courses – Register students for courses, and generate class rosters – Assign grades to students, compute grade point averages (GPA) and generate transcripts ‫أمثلة على برامج التطبيقات‬: ‫إضافة طالب ومدرسين ودورات جديدة‬ ‫تسجيل الطالب في الدورات وإنشاء قوائم الفصول الدراسية‬ ‫تعيين الدرجات للطالب وحساب متوسط​​النقاط التراكمية وإنشاء السجالت الدراسية‬  Basic Definitions ‫التعاريف‬ ‫األساسية‬ Data Data refers to raw facts, figures, and symbols that represent events, measurements, or observations. It is unprocessed and lacks context, meaning, or interpretation. Examples: Numbers, text, images, sensor readings. ‫البيانات‬ ‫تشير البيانات إلى الحقائق واألرقام والرموز الخام التي تمثل‬ ‫األحداث أو القياسات أو المالحظات‬. ‫وهي بيانات غير معالجة وتفتقر إلى السياق أو المعنى أو التفسير‬. ‫أمثلة‬: ‫األرقام والنصوص والصور وقراءات المستشعر‬. Information Information is data that has been processed, organized, or structured to convey meaning, relevance, or understanding. It provides context, significance, and insight. Examples: Reports, summaries, analysis, conclusions. ‫المعلومات‬ ‫المعلومات هي البيانات التي تمت معالجتها أو تنظيمها أو‬ ‫هيكلتها لنقل المعنى أو الصلة أو الفهم‬. ‫وهي توفر السياق واألهمية والبصيرة‬. ‫األمثلة‬: ‫التقارير والملخصات والتحليالت واالستنتاجات‬. Characteristics of Data ‫خصائص البيانات‬ Objective: Data is objective and neutral, devoid of bias or interpretation. Raw: It is unprocessed and lacks organization or structure. Abundant: Data can be abundant and overwhelming in quantity. Incomplete: Data may not provide a complete picture without context ‫ وخالية من التحيز أو التفسير‬،‫ البيانات موضوعية ومحايدة‬:‫الهدف‬. ‫ البيانات غير معالجة وتفتقر إلى التنظيم أو البنية‬:‫خام‬. ‫ يمكن أن تكون البيانات وفيرة وساحقة من حيث الكمية‬:‫وفيرة‬.  Characteristics of Information Subjective: Information reflects human interpretation and judgment. Processed: It results from the organization, analysis, or transformation of data. Relevant: Information is pertinent to a particular context or purpose. Complete: It presents a comprehensive view or understanding. :Adopted from https://www.diffen.com/difference/Data_vs_Information Data vs. Information Examples Data Information each individual homework the student’s average and test grade of a student grade for each class in one class typing the words the list of search results “Universities in Oman” in that includes the list of your computer search universities in Oman engine (input) (output) A series of temperature An average temperature readings (e.g., 24.5°C, of 24.4°C, indicating a.23.8°C, 25.0°C).mild climate 96374263 a person’s phone number the freezing and boiling 32 ,0 ,212 ,100 points of water in Fahrenheit and Celsius ‫بيانات‬ ‫معلومة‬ ‫كل واجب منزلي فردي ودرجة‬ ‫متوسط​​درجات الطالب في كل‬ ‫اختبار لطالب في فصل واحد‬ ‫فصل‬ ‫كتابة كلمة "الجامعات في عمان"‬ ‫قائمة نتائج البحث التي تتضمن‬ ‫في محرك البحث في حاسوبك‬ ‫قائمة الجامعات في عمان‬ ‫(إدخال)‬ ‫(اإلخراج)‬ ‫سلسلة من قراءات درجة الحرارة‬ ‫متوسط​​درجة الحرارة ‪24.4‬‬ ‫(‪e.g., 24.5°C, 23.8°C,‬‬ ‫درجة مئوية‪ ،‬مما يشير إلى مناخ‬ ‫‪.)25.0°C‬‬ ‫معتدل‪.‬‬ ‫‪96374263‬‬ ‫رقم هاتف الشخص‬ ‫نقاط التجمد والغليان للماء‬ ‫‪32 ,0 ,212 ,100‬‬ ‫بوحدات فهرنهايت ومئوية‬  Data  Information  Knowledge Credit: https://internetofwater.org Database A collection of related data. ‫قاعدة البيانات‬ ‫مجموعة من‬ ‫البيانات ذات الصلة‬. Adopted from: Elmasri. Ramez and Navathe. Shamkant. B. (2017), fundamental of Database Systems, 7th Edition Database Management System (DBMS) A software used for the creation and maintenance of a computerized database is called a database management system (DBMS) Examples are: Microsoft Access, MySQL, Oracle, SQL Server ‫نظام إدارة قواعد البيانات‬ (DBMS) ‫ُيطلق على البرنامج المستخدم إلنشاء قاعدة بيانات محوسبة وصيانتها اسم نظام إدارة‬ ‫قواعد البيانات‬ (DBMS)  DBMS vs File System redit: https://www.shiksha.com Record A record is a collection of related data elements treated as a single unit. It represents a single instance or entity within a database. In a customer database, a record might contain information about one specific customer. Field A field is a single piece of data within a record. Fields represent specific attributes or characteristics of the entity described by the record. For example, in a student record, fields might include "student ID," "name," and "birthdate.“ ‫السجل‬ ‫السجل عبارة عن مجموعة من عناصر البيانات ذات الصلة التي يتم التعامل معها كوحدة واحدة‬. ‫وهو يمثل مثياًل أو كياًنا واحًدا داخل قاعدة بيانات‬. ‫ قد يحتوي السجل على معلومات حول عميل معين‬،‫في قاعدة بيانات العمالء‬. ‫الحقل‬ ‫الحقل عبارة عن قطعة بيانات واحدة داخل سجل‬. Table A table is a fundamental database component used to store data. It consists of rows and columns. Each row represents a record, and each column represents a field. Tables provide structure to the data. ‫الجدول‬ ‫الجدول هو أحد مكونات قاعدة البيانات األساسية المستخدمة لتخزين البيانات‬. ‫ويتكون من صفوف وأعمدة‬. ‫ ويمثل كل عمود حقًال‬،‫ويمثل كل صف سجًال‬. ‫توفر الجداول البنية للبيانات‬.  Example Employe First Last Date of Departm e ID Name Name Birth ent Salary Muhamma 1985-03- 001 Ali HR OMR600 d 15 1990-08- 002 Fatema AlJabri IT OMR700 22 Records (Rows): 1988-12- 003 Ayesha AlMaqbali Record 1: Employee ID 001, Muhammad Ali, 1985-03-15, HR,Sales OMR550 05 OMR600 Record 2: Employee ID 002, Fatema AlJabri, 1990-08-22, IT, OMR700 Record 3: Employee ID 003, Ayesha AlMaqbali, 1988-12-05, Sales, OMR550 Fields (Columns): Employee ID First Name Last Name Date of Birth Department  Practice Q1. Define the following – Data – Record – Information – Database – Database Management System (DBMS) Q2. Classify each of the following into data or information. – Temperature readings (e.g., 75°F, 20°C). – A weather forecast stating, "Today will be sunny with a high of 75°F (24°C)." – A student's report card showing grades for different subjects, indicating whether the student passed or failed. – A list of student exam scores (e.g., 85, 92, 78). – A medical diagnosis indicating that the patient has hypertension and is at risk of heart disease. – Daily blood pressure and heart rate measurements. Q3. Provide some examples of databases that you have used/accessed.  Practice Q1. Provide examples for the following – Data – Information – Database – Field – Database Management System (DBMS) Q2. Classify each of the following into data or information. – Students' details, such as birthdates, addresses, and phone numbers. – Majority of students belong to Sohar – 0, 100 – 0°C and 100°C are the freezing and boiling points of water – Student names and their test scores (e.g., Ali: 92, Akram: 78, Ahmad: 85). – A report saying, "Ali scored the highest in the class." Q3. Provide an example of database and its data for your school.