База данных, любая коллекция данных или информации, специально организованная для быстрого поиска и извлечения компьютером. Базы данных структурированы таким образом, чтобы облегчить хранение, поиск, модификацию и удаление данных в сочетании с различными операциями по обработке данных. Система управления базами данных (СУБД) извлекает информацию из базы данных в ответ на запросы.
Ниже приводится краткое описание баз данных. Полное описание см. в разделе «Информатика»: Информационные системы и базы данных; Обработка информации.
База данных хранится в виде файла или набора файлов. Информация в этих файлах может быть разбита на записи, каждая из которых состоит из одного или нескольких полей. Поля — это основные единицы хранения данных, и каждое поле обычно содержит информацию, относящуюся к одному аспекту или атрибуту сущности, описываемой базой данных. Записи также организуются в таблицы, которые содержат информацию о связях между различными полями. Хотя база данных применяется в свободном смысле к любому собранию информации в компьютерных файлах, база данных в строгом смысле обеспечивает возможность перекрестных ссылок. Используя ключевые слова и различные команды сортировки, пользователи могут быстро искать, переставлять, группировать и выбирать поля во многих записях, чтобы получить или создать отчеты по определенным совокупностям данных.
Записи и файлы базы данных должны быть организованы таким образом, чтобы можно было найти нужную информацию. Запросы — это основной способ получения информации из базы данных. Сила СУБД заключается в ее способности определять новые отношения из базовых, заданных таблицами, и использовать их для получения ответов на запросы. Обычно пользователь задает строку символов, а компьютер ищет в базе данных соответствующую последовательность и выдает исходные материалы, в которых эти символы встречаются; например, пользователь может запросить все записи, в которых содержимым поля для фамилии человека является слово Smith.
Многие пользователи большой базы данных должны иметь возможность быстро работать с информацией в ней в любой момент времени. Более того, в крупных коммерческих и других организациях обычно накапливается множество независимых файлов, содержащих связанные и даже пересекающиеся данные, а при обработке данных часто требуется связать данные из нескольких файлов. Для поддержки этих требований было разработано несколько различных типов СУБД: плоские, иерархические, сетевые, реляционные и объектно-ориентированные.
Ранние системы были организованы последовательно (т. е. в алфавитном, цифровом или хронологическом порядке); развитие устройств хранения данных с прямым доступом сделало возможным произвольный доступ к данным с помощью индексов. В плоских базах данных записи организованы в соответствии с простым списком сущностей; многие простые базы данных для персональных компьютеров имеют плоскую структуру. Записи в иерархических базах данных организованы в виде древовидной структуры, где каждый уровень записей разветвляется на множество более мелких категорий. В отличие от иерархических баз данных, которые обеспечивают единичные связи между наборами записей на разных уровнях, сетевые базы данных создают многочисленные связи между наборами путем размещения ссылок, или указателей, на один набор записей в другом; скорость и универсальность сетевых баз данных привели к их широкому использованию на предприятиях и в электронной коммерции. Реляционные базы данных используются там, где ассоциации между файлами или записями не могут быть выражены с помощью ссылок; простой плоский список становится одной строкой таблицы, или «отношением», а несколько отношений могут быть математически связаны для получения необходимой информации. Различные итерации языка SQL (Structured Query Language) широко используются в СУБД для реляционных баз данных. Объектно-ориентированные базы данных хранят и манипулируют более сложными структурами данных, называемыми «объектами», которые организованы в иерархические классы, которые могут наследовать свойства от классов, расположенных выше в цепочке; эта структура базы данных является наиболее гибкой и адаптируемой.
Информация во многих базах данных состоит из текстов документов на естественном языке; числовые базы данных содержат в основном статистику, таблицы, финансовые данные и исходные научно-технические данные. Небольшие базы данных могут вестись на персональных компьютерах и использоваться отдельными людьми в домашних условиях. Эти и более крупные базы данных приобретают все большее значение в деловой жизни, отчасти потому, что теперь они обычно разрабатываются для интеграции с другими офисными программами, включая программы электронных таблиц.
Типичными приложениями коммерческих баз данных являются бронирование авиабилетов, функции управления производством, медицинские карты в больницах и юридические документы страховых компаний. Самые крупные базы данных обычно поддерживаются правительственными учреждениями, коммерческими организациями и университетами. Эти базы данных могут содержать тексты таких материалов, как рефераты, отчеты, правовые акты, телеграфные службы, газеты и журналы, энциклопедии и каталоги различных видов. Справочные базы данных содержат библиографии или указатели, которые служат руководством по поиску информации в книгах, периодических изданиях и другой опубликованной литературе. В настоящее время существуют тысячи таких общедоступных баз данных, охватывающих самые разные темы — от права, медицины и техники до новостей и текущих событий, игр, классифицированных объявлений и обучающих курсов.
Все чаще ранее разрозненные базы данных объединяются в электронном виде в большие коллекции, известные как хранилища данных. Затем компании и государственные учреждения используют программное обеспечение для анализа данных на предмет выявления различных закономерностей. Например, правительственное агентство может отметить для расследования компанию или частное лицо, закупившее подозрительное количество определенного оборудования или материалов, даже если закупки были сделаны по всей стране или через различные дочерние компании.
