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Basi di Dati
                 Basi di Dati

Tecnologia dei sistemi informativi
Basi di Dati  Dove ci troviamo?
Basi di Dati – Dove ci troviamo?
                                               A) Introduzione
                                                   1    2

                                                                 C) Modello Relazionale, 
                                                                  )                     ,
    B) Prog. Concettuale (ER)
    B) Prog Concettuale (ER)
                                                                 Algebra relazionale, SQL

    1   2    3       4       5       6     7                 1       2   3   4     5    6    7

        D) Prog. Logica e                                    E) Tecnologia di un DBMS
        Normalizzazione

                                                                 1   2   3    4     5    6
         1       2       3       4


                                         F) Programmazione DB


                                                    1   2

2                                                           Basi di Dati – Tecnologia dei sistemi informativi 
Sistema Informativo 
Sistema Informativo

    comprende risorse umane
    è fortemente integrato con il sistema organizzativo
    èf           i             il i            i    i
    è essenziale per il funzionamento dell'azienda
                 p




3                                   Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Architettura dei sistemi informatici
Architettura dei sistemi informatici

                  MAN
    LAN
     ufficio    città                 distribuzione
                                      geografica

                                                WAN




4                       Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Paradigma client‐server
Paradigma client
Paradigma client‐server 
          client‐
      tecnica per strutturare 
     sistemi software
      viene resa “pubblica” una 
                                                          richiesti
                                                           i hi i
     “interfaccia di servizi”
                                                         dal CLIENT
     due tipologie di sistemi:
CLIENT 
                                   servizi
richiedono i servizi
richiedono i servizi
SERVER 
forniscono i servizi
forniscono i servizi
                                                          svolti dai
                                                           SERVER

 5                                  Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Client‐server nei sistemi informativi 
Client‐server nei sistemi informativi
  separazione funzionale ideale
    p
CLIENT :presentazione dell'informazione
CLIENT :presentazione dell'informazione
SERVER :gestione dei dati
SERVER :gestione dei dati
SERVER :gestione dei dati
        :gestione
     SQL : il linguaggio ideale per separare gli  
     ambienti
CLIENT :formula query, elabora risultati
CLIENT :formula query, elabora risultati
                  q y,
SERVER :esegue query
SERVER :esegue query
RETE :trasferisce i comandi di attivazione
RETE :trasferisce i comandi di attivazione
RETE :trasferisce i comandi di attivazione
     :trasferisce
          (es: di procedure SQL)

 6                                Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Architettura client server classica (1 tier)
Architettura client‐server classica (1 tier)
Architettura client‐
             client‐

             CLIENT
    compone richieste
               in SQL
               in SQL



                                             SERVER
                                          esegue richieste
                                          in SQL




7                         Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Architettura con server applicativo (2 tier)
Architettura con server applicativo (2 tier)



                    richiede
      CLIENT                       CLIENT                       CLIENT
                    applicazioni




                                             DATABASE
      SERVER
                                             SERVER
      APPLICATIVO
     compone richieste                    esegue richieste
     in SQL                               in SQL


 8                                   Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Architettura con server web (3 tier)
Architettura con server web (3 tier)
                 richiede
     CLIENT                          CLIENT                       CLIENT
                 applicazioni




                        WEB SERVER
                        WEB SERVER




                                                DATABASE
     SERVER
                                                SERVER
     APPLICATIVO
    compone richieste                         esegue richieste
    in SQL                                    in SQL
9                                       Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Parallelismo nei server
Parallelismo nei server
 uso di macchine 
 uso di macchine
 multiprocessore

 elaborazione identica su 
 ciascun processore
         p                                       DATABASE SERVER
                                                    con parallelismo

 obiettivo : 
 prestazioni                                             processori


 base di dati                                                dischi
 p
 parallela
10                           Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Distribuzione dei dati
Distribuzione dei dati
    NON SOLO presenza 
    di molteplici 
    basi di dati                                        CLIENT

                                                      applicazione
    MA ANCHE presenza 
    MA ANCHE presenza
•
    di applicazioni che usano dati 
    provenienti da più fonti



         base di dati                    DATABASE                     DATABASE
         distribuita                     SERVER 1
                                         SERVER 1                     SERVER 2
                                                                      SERVER 2
    11                                Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Replicazione dei dati
Replicazione dei dati
 motivazione: maggior disponibilità efficienza
 motivazione: maggior disponibilità, efficienza
 differente trattamento dei dati


     base di dati replicata



        copia                 copia 
        principale            secondaria
                                                            copia 
                                                            secondaria

12                                    Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Separazione funzionali degli ambienti
Separazione funzionali degli ambienti
 ambiente operativo: gestione  in linea dei dati
 ambiente operativo: gestione quot;in lineaquot; dei dati, 
 finalizzato alla gestione delle 
 modifiche
    difi h
     On Line Transaction Processing (OLTP)
                                  g(     )

 ambiente di analisi: gestione  fuori linea dei dati
 ambiente di analisi: gestione quot;fuori lineaquot; dei dati, 
 finalizzato ad interrogazioni e analisi statistiche
     On Line Analytical Processing (OLAP)

13                            Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Ambiente per l'analisi: data warehouse
Ambiente per l analisi: data warehouse

     data warehouse:
     data warehouse:descrizione organizzata di 
     tutti i dati
     tutti i dati
     necessari per una analisi strategica del 
     comportamento dell'impresa
     comportamento dell'impresa
              t    t d ll'i
                        ll'i
     Analisi Multidimensionale
     Data Mining



14                          Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Ambiente per l'analisi: data warehouse
Ambiente per l analisi: data warehouse
                CLIENT                                        CLIENT
                OLTP                                          OLAP




     DATABASE                                DATA
                    DATABASE
     SERVER                                  WAREHOUSE
                    SERVER



15                             Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Modello dati per data warehouse
Modello dati per data warehouse
 DEVONO SUPPORTARE ANALISI E CALCOLI SOFISTICATI SU 
  DIVERSE DIMENSIONI E GERARCHIE 
  DIVERSE DIMENSIONI E GERARCHIE
 • IL MODELLO LOGICO DEI DATI PIU’ ADATTO E’ UNA STRUTTURA 
  MULTIDIMENSIONALE ‐ IL DATA CUBE
 • LE DIMENSIONI DEL CUBO SONO COSTITUITE DAGLI ATTRIBUTI 
       SECONDO I QUALI SI VOGLIONO FARE LE RICERCHE (CHIAVI)
 • OGNI DIMENSIONE PUO’ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UNA 
   OGNI DIMENSIONE PUO’ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UNA
       GERARCHIA
                      ‐ DATA { GIORNO ‐ MESE ‐ TRIMESTRE ‐
 ANNO }
 ANNO }                                     ‐ PRODOTTO { NOME
                                              PRODOTTO { NOME 
 ‐ TIPO ‐ CATEGORIA }
     (LAND ROVER ‐ FUORISTRADA ‐ AUTOVEICOLI)

 • LE CELLE DEL CUBO CONTENGONO I VALORI METRICI RELATIVI AI 
 VALORI DIMENSIONALI

16                                              Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempio Data Warehouse
Esempio Data Warehouse


 Esempio: 
 il volume di vendite in una catena di supermercati



                          mercato
                     superm




                                    prodotto
                     s




17                                         Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Gerarchie nelle dimensioni
Gerarchie nelle dimensioni

     prodotto            categoria

                         marca
     supermercato        prodotto
                                              regione

                                           provincia
     tempo
                                                 città
                                        supermercato
                       anno
                                settimana
                mese
                       giorno
18                                     Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Operazioni sui dati
Operazioni sui dati


     Roll‐up: generazione di sommari (aggregazione)
      Totale delle vendite per l anno 2007 per ciascun prodotto e 
      Totale delle vendite per l’anno 2007 per ciascun prodotto e
      supermercato 

                     supermercato
                                o




                                    prodotto

19                                             Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Operazioni sui dati (2)
Operazioni sui dati (2)

     Drill‐down: aumento del dettaglio nei sommari
      per uno specifico prodotto, estrazione del dettaglio delle 
      per uno specifico prodotto estrazione del dettaglio delle
      vendite per ciascun supermercato e ciascuna settimana  
                    to
             ermercat
          supe




             prodotto

20                                      Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Operazioni sui dati (3)
Operazioni sui dati (3)

     Slice and dice: (selezione e proiezione)
       vendite di vino nella regione Piemonte nei primi sei mesi 
                               g                  p
       del 2007
                           ati
                     ermerca
                     montesi
                  piem
                  Supe




                                 vino
21                                       Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Data mining
Data mining
•Obiettivo: 
•Obiettivo:
 estrarre informazione nascosta nei dati
 in modo da consentire decisioni
 strategiche

•Una materia interdisciplinare:
                         p
   ‐ statistica, algoritmica, 
     reti neurali
     reti neurali


22                          Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Informazioni ottenute con data mining
Informazioni ottenute con data mining
 ASSOCIAZIONI
   INSIEME DI REGOLE CHE SPECIFICA L’OCCORRENZA CONGIUNTA                       DI 
   DUE (O PIU’) ELEMENTI
 SEQUENZE
   POSSIBILITA’ DI STABILIRE CONCATENAZIONI TEMPORALI DI 
       EVENTI
 CLASSIFICAZIONI
   RAGGRUPPAMENTI DI ELEMENTI IN CLASSI SECONDO UN 
       MODELLO PREDEFINITO
 RAGGRUPPAMENTI (CLUSTER)
 RAGGRUPPAMENTI (CLUSTER)
   RAGGRUPPAMENTI DI ELEMENTI IN CLASSI NON DEFINITE A 
             PRIORI
 TENDENZE (TREND)
          (      )
   SCOPERTA DI ANDAMENTI TEMPORALI CARATTERISTICI CON 
       VALENZA PREVISIONALE 


23                                      Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Cosa sono le associazioni
Cosa sono le associazioni

 regole di implicazione  if A then B
       l di i li i         if A th B
 per determinare i gruppi di affinità tra oggetti
 Esempio: analisi degli acquisti 
 if {cibo per l’infanzia} then {sigarette leggere}
 if {birra and venerdì sera} then {pannolini per bambini}




24                                Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Regole di associazione
Regole di associazione
     Una regola di associazione if A then B deve essere 
     U         l di     ii      if A th B d
     estratta se:
        è statisticamente frequente all interno della base dati 
        è statisticamente frequente all’interno della base dati
       (percentuale dei clienti significativa)
        il legame tra gli oggetti è statisticamente significativo 
        il legame tra gli oggetti è statisticamente significativo
       (elevata confidenza di trovare B avendo trovato A) 




25                                        Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Sistemi quot;LEGACY”
Sistemi LEGACY

 sistemi realizzati su architetture basate su 
 MAINFRAME (grande calcolatore centrale) cui si
 MAINFRAME (grande calcolatore centrale) cui si 
 collegano terminali poco sofisticati (con 
 interfaccia a caratteri) (sistemi ereditati)
 interfaccia a caratteri) …(sistemi ..ereditati)




26                          Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Sistemi quot;LEGACY”
Sistemi LEGACY
                                                    terminale 1

                                                    terminale 2
            MAINFRAME
                                                    terminale 3
                                                    terminale 3



                                                                      terminale 4
                        linea                                         terminale 5
           MODEM                         MODE
                        telefonica
                                         M
DATABASE

sistema 
legacy
l
27                                   Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Molti sistemi LEGACY sono tecnologicamente superati
Molti sistemi LEGACY sono tecnologicamente superati


 scelta dell'hardware 
  scelta del software (COBOL, DL/1, RPG)
     lt d l ft         (COBOL DL/1 RPG)
  su archivi separati (senza DBMS)


     però sono sistemi affidabili in operatività 
         ò        i   i ffid bili i        i ià
     il cui funzionamento continuo è
     indispensabile

28                                Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Evoluzione dei sistemi legacy
Evoluzione dei sistemi legacy
  downsizing: 
           g
      trasformazione verso architetture      
       client‐
       client‐server

  Incapsulamento:
           l
     definizione di funzioni server di alto   
     livello richiamabili tramite interfacce 
     client standard che mascherano la 
     client standard che mascherano la
     reale struttura del software
 29                                 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Interoperabilità
 capacità di costruire applicazioni con sistemi fra loro 
 eterogenei:
   ‐ diverso sistema operativo
   ‐ di
     diverso protocollo di comunicazione
                     ll di       ii
   ‐ diverso software di gestione dei dati

          Soluzioni per l’interoperabilità
1 standard commerciali
2GATEWAY:
emulazione di un ambiente in un altro

 30                              Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Standard un mondo complicatissimo e in perenne evoluzione
 Standard 
 Standard un mondo complicatissimo e in perenne evoluzione
                d      li ti i       i             li

asoftware di costruzione delle applicazioni
                                  pp
  (ODBC: open data base connectivity)
bsoftware di gestione dei dati                      
b ft        di   ti    d i d ti
  (SQL: structured query language) 
csoftware di gestione delle reti                    
  (TCP‐ IP: transmission control protocol‐ internet
        IP: transmission control protocol‐ internet 
  protocol)
dsoftware di base (sistema operativo)           
d ft        di b    (it             ti )
  (UNIX, WINDOWS‐ NT)
  31                                  Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Uso dei GATEWAY
Uso dei GATEWAY
  tra sistemi relazionali
  versoLEGACY SYSTEM
                    g
                    gateway
                          y
SISTEMA            UTENTE UTENTE
                                                     MAINFRAME
RELAZIONALE           REL LEGACY




                                                                         DATABASE
                                                                         LEGACY

DATABASE
                       UTENTE
RELAZIONALE
                       RELAZIONALE

 32                                  Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Evoluzione delle interfacce
Evoluzione delle interfacce

 orientate ad utenti inesperti
 grafiche (GUI: graphic user interface)
 grafiche (GUI: graphic user interface)
 spesso multi‐ mediali
 influenzate da Internet
 i fl      t d It       t




33                                Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi (sistema di distribuzione)
Esempi (sistema di distribuzione)

sistema centrale                                       cassa 1

                                                       cassa 2

                           Punto vendita               cassa 3
                rete




                       DATA 
     DATABASE
                       warehouse


34                                 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi (sistema di distribuzione)
Esempi (sistema di distribuzione)
SEDE CENTRALE
  Server gestionale
      Personale
  •
      Anagrafe prodotti
  •
      Acquisti
  •
      Prezzi/promozioni
      P    i/       ii
  •
      Trasporti
  •
      Rifornimento punti vendita
      Rifornimento punti vendita
  •
      Magazzino
  •
      Resi
  •
      Contabilità
  •



 35                                Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi (sistema di distribuzione)
Esempi (sistema di distribuzione)
Punti vendita
 Server gestionale(sw)
    Personale
  •
  • Anagrafe prodotti/aggiornamento prezzi
  • Vendite/promozioni/resi
              /p           /
  • Rifornimenti/Magazzino
  • Clienti (fidelity card)
            (       y     )
  • Gestione scontrini
  • Rete
  Comunica con sede centrale, casse


 36                               Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi (sistema di distribuzione)
Esempi (sistema di distribuzione)
Punti vendita
 Cassa (hw)
    PC
  •
  • Lettore codice a barre
  • Lettore bancomat/carta credito
                       /
  • Lettore fidelity card
  • Rete
  • Stampante scontrini
  Comunica con il server gestionale
                          g
  Comunica con la rete bancaria


 37                                   Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi (sistema di distribuzione)
Esempi (sistema di distribuzione)

 SEDE CENTRALE
 SEDE CENTRALE
   Server Data warehouse
        Prodotti/storia prodotti
      •
      • Statistiche su acquisti/vendite/resi
      • Statistiche su prezzi/promozioni
      • Statistiche su trasporti/rifornimenti
      • Data mining su scontrini
      Riceve da server gestionale




 38                                     Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi: sistema Ospedaliero
Esempi: sistema Ospedaliero
 Un possibile elenco di Applicativi:
    p                    pp

 1. Gestione Anagrafe pazienti:
     Anagrafe assistiti
     Degenti
     Day hospital
     Day hospital
     Ambulatoriali

 2. Gestione personale:
    Medici
    Paramedici
    Altri
    Turni del personale
    Turni del personale
39                                     Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi: sistema Ospedaliero
Esempi: sistema Ospedaliero

                                4. Gestione pronto soccorso
 3. Gestione della logistica:
                                   (
                                   (su sistema resiliente):
                                                         )
    Reparti
      p
                                   118
    Magazzini/farmacie
                                   Identificazione (cup cad, 
    Laboratori
                                   altre id, testimoni)
                                     l id        i    i)
    Mappe e 
                                   Richieste analisi
    mappe tecnologiche
                                   Precedenti sanitari
                                   Precedenti sanitari
    Ambulanze
                                   Cure/referti
    Apparecchiature
                                   Invio a reparti
    Servizi interni
                                   Contatti PS
    Servizi esterni
                                   Gestione decessi

40                                  Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi: sistema Ospedaliero
Esempi: sistema Ospedaliero


                             6. Gestione prenotazioni:
 5. Gestione Paziente:
                                Liste di Attesa
                                Liste di Attesa
    Allocazione in Reparto
    Allocazione in Reparto
                             Intramurarie
    Richieste di Analisi
                                     Extramurarie /CUP
    Precedenti sanitari
                                 Casi urgenti
                                 Ci        ti
    Cartelle cliniche
    Trasferimenti            7. Gestione prestazioni:
    Dismissioni/fughe
    Di i i i/f h                Visite
                                Analisi
                                  (gestione immagini mediche)
                                  ( ti      i    ii    di h )
                                Farmaci
                                Fatturazione e ticket
41                               Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi: sistema Ospedaliero
Esempi: sistema Ospedaliero

 8. Gestione economica dei centri di costo
 8 Gestione economica dei centri di costo
      Reparti
      Sale operatorie
             p
      Farmacie
      Mensa
      Officine
      Servizi esterni
 9. Servizi di rete
 9 Servizi di rete
     Consulti con esterni
     Sicurezza/riservatezza
                /
     Cryptocard
     Wireless

42                                 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
Esempi: sistema Ospedaliero
Esempi: sistema Ospedaliero

     Smartcard/Cryptocard                       standard(2004)
     Smartcard/Cryptocard                       standard(2004)
     16 bit
     64Kbyte ROM
          y
     3Kbyte RAM
     32Kbyte EEPROM
     1100 bit advanced Crypto Engine
     700.000 cicli scrittura cancellazione

     DES triplo DES

     SHA‐1 e RSA 1024 bit


43                                         Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi

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Basi di Dati - A2 - Tecnologia dei sistemi informativi

  • 1. Basi di Dati Basi di Dati Tecnologia dei sistemi informativi
  • 2. Basi di Dati  Dove ci troviamo? Basi di Dati – Dove ci troviamo? A) Introduzione 1 2 C) Modello Relazionale,  ) , B) Prog. Concettuale (ER) B) Prog Concettuale (ER) Algebra relazionale, SQL 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 D) Prog. Logica e  E) Tecnologia di un DBMS Normalizzazione 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 F) Programmazione DB 1 2 2 Basi di Dati – Tecnologia dei sistemi informativi 
  • 3. Sistema Informativo  Sistema Informativo comprende risorse umane è fortemente integrato con il sistema organizzativo èf i il i i i è essenziale per il funzionamento dell'azienda p 3 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 4. Architettura dei sistemi informatici Architettura dei sistemi informatici MAN LAN ufficio città distribuzione geografica WAN 4 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 5. Paradigma client‐server Paradigma client Paradigma client‐server  client‐ tecnica per strutturare  sistemi software viene resa “pubblica” una  richiesti i hi i “interfaccia di servizi” dal CLIENT due tipologie di sistemi: CLIENT  servizi richiedono i servizi richiedono i servizi SERVER  forniscono i servizi forniscono i servizi svolti dai SERVER 5 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 6. Client‐server nei sistemi informativi  Client‐server nei sistemi informativi separazione funzionale ideale p CLIENT :presentazione dell'informazione CLIENT :presentazione dell'informazione SERVER :gestione dei dati SERVER :gestione dei dati SERVER :gestione dei dati :gestione SQL : il linguaggio ideale per separare gli   ambienti CLIENT :formula query, elabora risultati CLIENT :formula query, elabora risultati q y, SERVER :esegue query SERVER :esegue query RETE :trasferisce i comandi di attivazione RETE :trasferisce i comandi di attivazione RETE :trasferisce i comandi di attivazione :trasferisce (es: di procedure SQL) 6 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 7. Architettura client server classica (1 tier) Architettura client‐server classica (1 tier) Architettura client‐ client‐ CLIENT compone richieste in SQL in SQL SERVER esegue richieste in SQL 7 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 8. Architettura con server applicativo (2 tier) Architettura con server applicativo (2 tier) richiede CLIENT CLIENT CLIENT applicazioni DATABASE SERVER SERVER APPLICATIVO compone richieste esegue richieste in SQL in SQL 8 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 9. Architettura con server web (3 tier) Architettura con server web (3 tier) richiede CLIENT CLIENT CLIENT applicazioni WEB SERVER WEB SERVER DATABASE SERVER SERVER APPLICATIVO compone richieste esegue richieste in SQL in SQL 9 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 10. Parallelismo nei server Parallelismo nei server uso di macchine  uso di macchine multiprocessore elaborazione identica su  ciascun processore p DATABASE SERVER con parallelismo obiettivo :  prestazioni processori base di dati  dischi p parallela 10 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 11. Distribuzione dei dati Distribuzione dei dati NON SOLO presenza  di molteplici  basi di dati CLIENT applicazione MA ANCHE presenza  MA ANCHE presenza • di applicazioni che usano dati  provenienti da più fonti base di dati  DATABASE DATABASE distribuita SERVER 1 SERVER 1 SERVER 2 SERVER 2 11 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 12. Replicazione dei dati Replicazione dei dati motivazione: maggior disponibilità efficienza motivazione: maggior disponibilità, efficienza differente trattamento dei dati base di dati replicata copia  copia  principale secondaria copia  secondaria 12 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 13. Separazione funzionali degli ambienti Separazione funzionali degli ambienti ambiente operativo: gestione  in linea dei dati ambiente operativo: gestione quot;in lineaquot; dei dati,  finalizzato alla gestione delle  modifiche difi h On Line Transaction Processing (OLTP) g( ) ambiente di analisi: gestione  fuori linea dei dati ambiente di analisi: gestione quot;fuori lineaquot; dei dati,  finalizzato ad interrogazioni e analisi statistiche On Line Analytical Processing (OLAP) 13 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 14. Ambiente per l'analisi: data warehouse Ambiente per l analisi: data warehouse data warehouse: data warehouse:descrizione organizzata di  tutti i dati tutti i dati necessari per una analisi strategica del  comportamento dell'impresa comportamento dell'impresa t t d ll'i ll'i Analisi Multidimensionale Data Mining 14 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 15. Ambiente per l'analisi: data warehouse Ambiente per l analisi: data warehouse CLIENT CLIENT OLTP OLAP DATABASE DATA DATABASE SERVER WAREHOUSE SERVER 15 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 16. Modello dati per data warehouse Modello dati per data warehouse DEVONO SUPPORTARE ANALISI E CALCOLI SOFISTICATI SU  DIVERSE DIMENSIONI E GERARCHIE  DIVERSE DIMENSIONI E GERARCHIE • IL MODELLO LOGICO DEI DATI PIU’ ADATTO E’ UNA STRUTTURA  MULTIDIMENSIONALE ‐ IL DATA CUBE • LE DIMENSIONI DEL CUBO SONO COSTITUITE DAGLI ATTRIBUTI  SECONDO I QUALI SI VOGLIONO FARE LE RICERCHE (CHIAVI) • OGNI DIMENSIONE PUO’ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UNA  OGNI DIMENSIONE PUO’ RAPPRESENTARE A SUA VOLTA UNA GERARCHIA ‐ DATA { GIORNO ‐ MESE ‐ TRIMESTRE ‐ ANNO } ANNO } ‐ PRODOTTO { NOME PRODOTTO { NOME  ‐ TIPO ‐ CATEGORIA } (LAND ROVER ‐ FUORISTRADA ‐ AUTOVEICOLI) • LE CELLE DEL CUBO CONTENGONO I VALORI METRICI RELATIVI AI  VALORI DIMENSIONALI 16 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 17. Esempio Data Warehouse Esempio Data Warehouse Esempio:  il volume di vendite in una catena di supermercati mercato superm prodotto s 17 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 18. Gerarchie nelle dimensioni Gerarchie nelle dimensioni prodotto categoria marca supermercato prodotto regione provincia tempo città supermercato anno settimana mese giorno 18 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 19. Operazioni sui dati Operazioni sui dati Roll‐up: generazione di sommari (aggregazione) Totale delle vendite per l anno 2007 per ciascun prodotto e  Totale delle vendite per l’anno 2007 per ciascun prodotto e supermercato  supermercato o prodotto 19 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 20. Operazioni sui dati (2) Operazioni sui dati (2) Drill‐down: aumento del dettaglio nei sommari per uno specifico prodotto, estrazione del dettaglio delle  per uno specifico prodotto estrazione del dettaglio delle vendite per ciascun supermercato e ciascuna settimana   to ermercat supe prodotto 20 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 21. Operazioni sui dati (3) Operazioni sui dati (3) Slice and dice: (selezione e proiezione) vendite di vino nella regione Piemonte nei primi sei mesi  g p del 2007 ati ermerca montesi piem Supe vino 21 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 22. Data mining Data mining •Obiettivo:  •Obiettivo: estrarre informazione nascosta nei dati in modo da consentire decisioni strategiche •Una materia interdisciplinare: p ‐ statistica, algoritmica,  reti neurali reti neurali 22 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 23. Informazioni ottenute con data mining Informazioni ottenute con data mining ASSOCIAZIONI INSIEME DI REGOLE CHE SPECIFICA L’OCCORRENZA CONGIUNTA  DI  DUE (O PIU’) ELEMENTI SEQUENZE POSSIBILITA’ DI STABILIRE CONCATENAZIONI TEMPORALI DI  EVENTI CLASSIFICAZIONI RAGGRUPPAMENTI DI ELEMENTI IN CLASSI SECONDO UN  MODELLO PREDEFINITO RAGGRUPPAMENTI (CLUSTER) RAGGRUPPAMENTI (CLUSTER) RAGGRUPPAMENTI DI ELEMENTI IN CLASSI NON DEFINITE A  PRIORI TENDENZE (TREND) ( ) SCOPERTA DI ANDAMENTI TEMPORALI CARATTERISTICI CON  VALENZA PREVISIONALE  23 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 24. Cosa sono le associazioni Cosa sono le associazioni regole di implicazione  if A then B l di i li i if A th B per determinare i gruppi di affinità tra oggetti Esempio: analisi degli acquisti  if {cibo per l’infanzia} then {sigarette leggere} if {birra and venerdì sera} then {pannolini per bambini} 24 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 25. Regole di associazione Regole di associazione Una regola di associazione if A then B deve essere  U l di ii if A th B d estratta se: è statisticamente frequente all interno della base dati  è statisticamente frequente all’interno della base dati (percentuale dei clienti significativa) il legame tra gli oggetti è statisticamente significativo  il legame tra gli oggetti è statisticamente significativo (elevata confidenza di trovare B avendo trovato A)  25 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 26. Sistemi quot;LEGACY” Sistemi LEGACY sistemi realizzati su architetture basate su  MAINFRAME (grande calcolatore centrale) cui si MAINFRAME (grande calcolatore centrale) cui si  collegano terminali poco sofisticati (con  interfaccia a caratteri) (sistemi ereditati) interfaccia a caratteri) …(sistemi ..ereditati) 26 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 27. Sistemi quot;LEGACY” Sistemi LEGACY terminale 1 terminale 2 MAINFRAME terminale 3 terminale 3 terminale 4 linea  terminale 5 MODEM MODE telefonica M DATABASE sistema  legacy l 27 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 28. Molti sistemi LEGACY sono tecnologicamente superati Molti sistemi LEGACY sono tecnologicamente superati scelta dell'hardware  scelta del software (COBOL, DL/1, RPG) lt d l ft (COBOL DL/1 RPG) su archivi separati (senza DBMS) però sono sistemi affidabili in operatività  ò i i ffid bili i i ià il cui funzionamento continuo è indispensabile 28 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 29. Evoluzione dei sistemi legacy Evoluzione dei sistemi legacy downsizing:  g trasformazione verso architetture       client‐ client‐server Incapsulamento: l definizione di funzioni server di alto    livello richiamabili tramite interfacce  client standard che mascherano la  client standard che mascherano la reale struttura del software 29 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 30. Interoperabilità capacità di costruire applicazioni con sistemi fra loro  eterogenei: ‐ diverso sistema operativo ‐ di diverso protocollo di comunicazione ll di ii ‐ diverso software di gestione dei dati Soluzioni per l’interoperabilità 1 standard commerciali 2GATEWAY: emulazione di un ambiente in un altro 30 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 31. Standard un mondo complicatissimo e in perenne evoluzione Standard  Standard un mondo complicatissimo e in perenne evoluzione d li ti i i li asoftware di costruzione delle applicazioni pp (ODBC: open data base connectivity) bsoftware di gestione dei dati                       b ft di ti d i d ti (SQL: structured query language)  csoftware di gestione delle reti                     (TCP‐ IP: transmission control protocol‐ internet IP: transmission control protocol‐ internet  protocol) dsoftware di base (sistema operativo)            d ft di b (it ti ) (UNIX, WINDOWS‐ NT) 31 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 32. Uso dei GATEWAY Uso dei GATEWAY tra sistemi relazionali versoLEGACY SYSTEM g gateway y SISTEMA UTENTE UTENTE MAINFRAME RELAZIONALE REL LEGACY DATABASE LEGACY DATABASE UTENTE RELAZIONALE RELAZIONALE 32 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 33. Evoluzione delle interfacce Evoluzione delle interfacce orientate ad utenti inesperti grafiche (GUI: graphic user interface) grafiche (GUI: graphic user interface) spesso multi‐ mediali influenzate da Internet i fl t d It t 33 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 34. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) sistema centrale cassa 1 cassa 2 Punto vendita cassa 3 rete DATA  DATABASE warehouse 34 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 35. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) SEDE CENTRALE Server gestionale Personale • Anagrafe prodotti • Acquisti • Prezzi/promozioni P i/ ii • Trasporti • Rifornimento punti vendita Rifornimento punti vendita • Magazzino • Resi • Contabilità • 35 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 36. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) Punti vendita Server gestionale(sw) Personale • • Anagrafe prodotti/aggiornamento prezzi • Vendite/promozioni/resi /p / • Rifornimenti/Magazzino • Clienti (fidelity card) ( y ) • Gestione scontrini • Rete Comunica con sede centrale, casse 36 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 37. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) Punti vendita Cassa (hw) PC • • Lettore codice a barre • Lettore bancomat/carta credito / • Lettore fidelity card • Rete • Stampante scontrini Comunica con il server gestionale g Comunica con la rete bancaria 37 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 38. Esempi (sistema di distribuzione) Esempi (sistema di distribuzione) SEDE CENTRALE SEDE CENTRALE Server Data warehouse Prodotti/storia prodotti • • Statistiche su acquisti/vendite/resi • Statistiche su prezzi/promozioni • Statistiche su trasporti/rifornimenti • Data mining su scontrini Riceve da server gestionale 38 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 39. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero Un possibile elenco di Applicativi: p pp 1. Gestione Anagrafe pazienti: Anagrafe assistiti Degenti Day hospital Day hospital Ambulatoriali 2. Gestione personale: Medici Paramedici Altri Turni del personale Turni del personale 39 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 40. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero 4. Gestione pronto soccorso 3. Gestione della logistica: ( (su sistema resiliente): ) Reparti p 118 Magazzini/farmacie Identificazione (cup cad,  Laboratori altre id, testimoni) l id i i) Mappe e  Richieste analisi mappe tecnologiche Precedenti sanitari Precedenti sanitari Ambulanze Cure/referti Apparecchiature Invio a reparti Servizi interni Contatti PS Servizi esterni Gestione decessi 40 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 41. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero 6. Gestione prenotazioni: 5. Gestione Paziente: Liste di Attesa Liste di Attesa Allocazione in Reparto Allocazione in Reparto Intramurarie Richieste di Analisi Extramurarie /CUP Precedenti sanitari Casi urgenti Ci ti Cartelle cliniche Trasferimenti 7. Gestione prestazioni: Dismissioni/fughe Di i i i/f h Visite Analisi (gestione immagini mediche) ( ti i ii di h ) Farmaci Fatturazione e ticket 41 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 42. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero 8. Gestione economica dei centri di costo 8 Gestione economica dei centri di costo Reparti Sale operatorie p Farmacie Mensa Officine Servizi esterni 9. Servizi di rete 9 Servizi di rete Consulti con esterni Sicurezza/riservatezza / Cryptocard Wireless 42 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi
  • 43. Esempi: sistema Ospedaliero Esempi: sistema Ospedaliero Smartcard/Cryptocard                       standard(2004) Smartcard/Cryptocard standard(2004) 16 bit 64Kbyte ROM y 3Kbyte RAM 32Kbyte EEPROM 1100 bit advanced Crypto Engine 700.000 cicli scrittura cancellazione DES triplo DES SHA‐1 e RSA 1024 bit 43 Basi di Dati ‐ Tecnologia dei sistemi informativi