1. データベースとは,データベースシステムとは,情報とデータ

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January 12, 22

スライド概要

(リレーショナルデータベースの基本)(全15回)
URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html

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金子邦彦(かねこくにひこ) 福山大学・工学部・教授 ホームページ: https://www.kkaneko.jp/index.html 金子邦彦 YouTube チャンネル: https://youtube.com/user/kunihikokaneko

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1.

1. データベースとは,データベース システムとは,情報とデータ URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 1

2.

アウトライン 番号 項目 説明時間の 目安 1-1 データベースはなぜ大切か? 10分 1-2 データベースシステム 10分 1-3 情報とデータ 4分 1-4 1-5 1-6 1-7 データの種類 無料のデータベースの紹介 情報化社会の到来 この授業の全体計画 4分 7分 7分 5分 2

3.

1-1.データベースは なぜ大切か? URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 3

4.

データベースとは データベースとは、あるテーマに沿って収集さ れた大量のデータ 取引 記入 データ収集 データベース 計測 撮影 データ保存 4

5.

データベースはなぜ大切か? • 大量データの調査・分析 • 大量データのオンライン共有 ※ 人工知能の学習にデータベースを使用する、とい うことも当然である データベースは、コンピュータとインターネットで 扱う。 データベースを知ることは、データの扱いに上達す ることにつながる。 5

6.

取引 記入 データ保存 コンピュータ 利用者A ネットワーク 利用者B データベースシステム 利用者C データベースを扱うシステム = データベースシステム 6

7.

なぜデータベースが必要なのか • • • • 銀行 銀行口座のデータベース 商店 商品のデータベース 交通機関 座席のデータベース 電話会社 通話量のデータベース など データベースが無くては、 もはや、生活が成り立たない 7

8.

情報セキュリティ • コンピュータシステムのダウン 故障、電力不足、災害 • 不正侵入、情報漏洩 会員情報、オンラインバンキング口座などの 重要データの漏洩 データが消えてなくならないこと、 そして、秘密が守られることが大切 8

9.

サイバーフィジカル 現実世界(フィジカル)を、サイバー世界で再現、 シミュレーション 農林畜産業、 医療、 ヘルスケア、 製造業、 都市交通、 電力 など 実世界 サービス 提供 センサー センサーの設置 分析、 予知・予測 センサー データ サイバー世界 センサーで計 測された距離 画像 実世界に張り巡らされたセンサーネットワークの情 報から、新しい社会サービスを生み出す 人間の通過記録 9

10.

クラウド • コンピュータを所有(占有)せず借用する. • インターネットを経由して、コンピュータを利用. • 購入コスト、保有コスト(場所、電気) • 運用管理コスト(故障時の対応など) の削減 • 家や職場のコンピュータがクラウドとつながっている (AIスピーカーやスマホなど) 10

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1-2.データベースシステム URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 11

12.

データベースシステム データベースシステムは,データベースを扱う IT のシステム データベースシステム = データベース(データの集まり) + データベース管理システム(ソフトウエア) 利用者 コンピュータ ネットワーク 利用者 記憶 装置 データベース データベース 管理システム 利用者 データベースシステム 12

13.

データベースシステムは社会の役に立っている • 個人情報管理 ➢電話帳、Webブラウザの履歴など • インターネットサービス ➢通信販売 (Amazon など) ➢ソーシャルネットワーク (Twitter など) ➢情報共有 (食べログなど) ➢Web 検索 (Google、Yahoo など) など データの蓄積、共有が、 私たちの生活を豊かにしている. 13

14.

データベースシステムは世界最先端 • 米国クイズ番組 「ジョバディ」 に挑戦する人 工知能 • IBM 社 Watson • 約2億ページ(本、百科事典など)のデータベース を活用! クイズ番組と人工知能 (thegurdian社Webページより転載) • 将来の天候、台風の進度などを予測する天気 予報 過去の気温、降水、日照、降雨、降雪、風向、風速、 湿度、気圧、雲量のデータベースを活用! • ブログ,記事投稿での情報共有 食べログ (http://tabelog.com) は、70万以上の店舗情 報、 500万以上の記事のデータベース 14

15.

データベースシステムと表計算ソフトは違う データベース エクセルのデータ + + データベース 管理システム エクセル (ソフトウエア) || || データベース システム 表計算のシステム データ共有、検索、セキュリティ 表計算 15

16.

データの共有 データを共有しない場合のイメージ 利用者A 利用者B 利用者C 16

17.

データの共有 データを共有する場合のイメージ コンピュータ 利用者A 記憶 装置 ネットワーク データベース データベース 管理システム 利用者B データベースシステム 利用者C 17

18.

データベースシステムでのデータの共有 データを共有するとき、大切なこと ① ② データベースの形がそろっていること データとして何を格納するか を指定する方法もそろっていること データがたくさん入っている コンピュータ 利用者A ネットワーク データベース 管理システム 利用者B 利用者C 記憶 装置 データベース データベースシステム 18

19.

1-3.情報とデータ URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 19

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• 情報とはなんでしょうか? • データと情報は何が違うのでしょうか? 20

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情報とデータ 昼ごはんは、次の2種類しかない か食べないと決心している) 昼定食 (この2種類し うどん 21

22.

情報とデータ 4月13日 昼定食 赤 次のように決めたとする 4月14日 うどん 4月15日 うどん コード化 青 青 昼定食 青 肉うどん コード 4月16日 昼定食 赤 4月17日 うどん 青 情報 赤 元の情報 データ 22

23.

クイズの答え うどん 4月27日 元に戻す 青 次のように決めたとする 4月28日 うどん 青 4月30日 昼定食 赤 赤 昼定食 青 肉うどん コード 情報 元の情報 データ 元に戻すときも、コードと元の情報の 対応情報が必要 (当たり前) 23

24.

情報とデータの違い • 情報とは 世界や人間のあらゆる出来事、内容、事情 など (例)今月は、昼定食を12回食べた (例)あて先は福山大学だよ • データとは 情報をコード化したもの. (例)12 データベースには、 データを蓄積 (例)720-0292 24

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1-4.データの種類 URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 25

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マルチメディア 画像、地図など人間の感覚に訴えるメディア 3次元地図 3次元データ 有機肥料の製造から散布まで 写真 Google ストリートビュー パノラマ写真 26

27.

データの種類 金子邦彦 blue 文書 文字列 画像、ビデオ 地図 2014 年 8 月 20 日 100 円 36.2 度 数値 音声 音楽 グラフィックス 27

28.

データの種類 • 文字列 (氏名、住所、パスワード ・・・) • 文書 (メモ、日記 ・・・) • 数値 (日時、価格 ・・・) • 画像、ビデオ • 地図 • グラフィックス • 音声 • 音楽 など データはたくさんの種類がある. 28

29.

1-5.無料のデータベースの紹 介 URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 29

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無料で使えるデータベースの例 • CelebA • 10000人以上のセレブの顔画像データベース • http://mmlab.ie.cuhk.edu.hk/projects/CelebA.html 30

31.

無料で使えるデータベースの例 • Flicker • 全世界の地図,写真のデータベース 写真の投稿もでき,オンラインで世界中で共有で きる 31

32.

無料のデジタル地図 インター ネット コンピュータ 無料の地図(広島県部分を抜粋) 今や地図は「オープン化」している ・国土地理院 個々人のもとへ ・OpenStreetMap ・Google Map ※ 中には,独自の情報を重ね合わせて 再配布を条件付きで許可している場合も 32

33.

Google Earth の紹介 https://www.google.co.jp/intl/ja/earth/ オンラインサービス ・・・ 写真,3次元コンピュータグラ フィックスなどのデータベース 写真 写真+標高 3次元コンピュータグラフィックス 地球儀 ストリートビュー 33

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Google Earch の3次元コンピュータグラフィックス 34

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1-6.情報化社会の到来 URL: https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 35

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情報化社会 • 情報が,インターネットで広く流通,共有さ れる • 情報は蓄積され,大規模に,次世代に継承さ れる • あらゆる人が情報の発信者 36

37.

情報革命 1940年台~ • 新技術の創出 インターネット、情報通信機器、 コンピュータ • 社会全体への波及効果 高性能,安価な情報通信機器の普及. 「情報」が価値を持つ. • 生活、文化の変化 情報産業の誕生、 「スマホが手放せない」時代、 誰もが情報発信できる時代、 世界とつながり、交流できる時代 37

38.

情報が高い価値を持つ社会 ・情報提供や宣伝における パーソナル化 (個々人の行動の誘導) ・個々人,集団の精密な把握 (個々人の行動の予測,内心 の推定が行われることも) 38

39.

情報化社会 • 「情報」が高い価値を持つ社会 • 「情報」に関する知識,実践力を持つことは当然とさ れる • 誰もが「情報」を集め活用にするようになる 情報の収集,蓄積,複製,加工,配布ができるインフラ (基盤),設備,環境が整った 39

40.

技術革新による社会変革 技術革新は社会を変化させる ・生産,流通等の効率向上.富の爆発的増大 ・新しい産業,サービスの誕生 ・仕事のやり方,雇用の在り方も変化 ・価値観や,生活の在り方も変化 40

41.

情報技術の将来 • 技術革新は続く 性能アップ,価格ダウン,サイズダウン • コンピュータの世界(サイバー)は,現実の世界 (フィジカル)にもっと近づく • 洞察,勘,熟練による上達(人間の知的活動)は,コ ンピュータ(人工知能)にもできるようになる 41

42.

1-7. この授業の全体計画 42

43.

• データベースシステムについて 知る この授業 • データベースの設計、製作、活 用の実践知識を得る • データベースシステムならでは のセキュリティ(データが消失、 破損しない仕組み)も知る 43

44.

データ活用 • SQL による問い合わせ (クエリ) • SQLによるテーブル定義 この授業の 主な内容 データベース設計、運用 • データベース設計法 • ER図 • 正規化 • トランザクション • ログ 44

45.

15回の授業計画 1 データベースとは,データベー 9 スシステムとは、情報とデータ 従属、従属関係,参照整合性 制約 2 リレーショナルデータベース の NULL, SQL での AND と OR SQL の IN,副問い合わせ 5 SQL のデータ型、テーブル定 義、問い合わせ(クエリ), データの種類 ER図、一対多の関連、多対多 の関連、データベースの異状, テーブルの分解 SQLの特徴、SQLによる問い合 わせ SQLによる集計・集約 13 データベース運用保守 6 SQLによる並べ替え(ソート) 14 データベース活用演習 7 SQLによる結合 種々のデータベース応用 8 データベースの異状,テーブル の分解と結合,DISTINCTによ る重複除去 3 4 10 11 12 15 正規形,正規化 45

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関連資料 • リレーショナルデータベース序論(全4回) 全体を知る. https://www.kkaneko.jp/cc/di/index.html • リレーショナルデータベースの基本(全15回) 基礎を学ぶ. https://www.kkaneko.jp/cc/ds/index.html • リレーショナルデータベース演習(全15回) 演習により修得する. https://www.kkaneko.jp/cc/de/index.html 46