Rappresentazione della conoscenza, strutture dati, e database

INFORMATICA
UMANISTICA B
MODELLARE LA
CONOSCENZA:
BASI DI DATI
USO DI STRUMENTI INFORMATICI PER
LA GESTIONE DI INFORMAZIONI

Forse la piu’ importante applicazione di
metodi informatici nelle materie umanistiche
e’ per gestire grandi quantita’ di dati


STRUTTURATI (in basi di dati)
NON STRUTTURATI (archivi di testi)
PROSOPOGRAFIA
DELL’IMPERO BIZANTINO
Basilios 7
Sex
Floruit
Dates
PmbZ No.
Variant Names
Ethnicity
Locations:
M
E/L IX
813 (n.) / 886 (ob.)
832
Basileios
Macedonian;Armenian
Kepoi (Thrakesioi); Macedonia (property); Peloponnesos; Hagios Diomedes (Monastery of, Constantinople) (topographical);
Constantinople (officeplace); Adrianoupolis (Macedonia) (residence); Bulgaria (residence); Constantinople (residence);
Adrianoupolis (Macedonia); Bulgaria; Constantinople; Adrianoupolis (Macedonia) (birthplace)
Occupation
Farmer
Titles
Patrikios (dignity); Augustus (office); Basilikos protostrator (office); Basilikos strator (office); Emperor (office);
Parakoimomenos (office); Protostrator (office)
Textual SourcesBar Hebraeus, Chronographia, tr. E. A. W. Budge, The Chronography of Abu 'l-Faraj (London, 1932; repr. Amsterdam, 1976) (history);
Chronicon Anonymi ad annum 1234 pertinens, ed. and tr. J.-B. Chabot, I = CSCO 81-82 (Paris, 1916-20), II = CSCO 109 (Louvain,
1937) (chronicle);
Genesii, Josephi, Regum Libri Quattuor, eds. A. Lesmüller-Werner and I. Thurn, CFHB 14 (Berlin, 1978) (history);
Georgius Monachus Continuatus, in Theophanes Continuatus, ed I Bekker (Bonn, 1839), pp. 761-924 (history);
Leo Grammaticus, Chronographia, ed. I. Bekker (Bonn, 1842) (chronicle);
Pseudo-Symeon, Chronographia, ed. I. Bekker (Bonn, 1838), pp. 603-760 (history);
Theophanes Continuatus, ed. I. Bekker (Bonn, 1838) (history);
Vita Ignatii Patriarchae, by Nicetas (BHG 817), PG 105.488-574) (hagiography);
Vita Irenae Chrysobalanton, The Life of St Irene Abbess of Chrysobalanton, ed. with introd., tr., notes and indices, J. O. Rosenqvist,
Acta Universitatis Upsaliensis (hagiography);
Vita Nicolai Studitae (BHG 1365), PG 105. 863-925 (hagiography);
Zonaras = Ioannis Zonarae Epitome Historiarum, libri XIII-XVIII, ed. Th. Büttner-Wobst, (Bonn, 1897) (history)
Basilios 7 is the emperor Basil I (867-886). The history of his life and reign was written by his grandson, the emperor Constantine VII Porphyrogenitus (=
Theophanes Continuatus, Book V); Constantine described him as of great benefit to the empire and composed his history in order to inform posterity of
the origins of the ruling dynasty and to provide a model of conduct to be followed by future descendants of Basilios 7 (in particular, no doubt,
Constantine's own son, the future emperor Romanos II): Theoph. Cont. V 1.
DATABASE STORICI:PROSOPOGRAPHY
OF THE BIZANTYNE EMPIRE




Prosopografia: un registro di tutti gli individui
vissuti in un certo periodo
In questo caso: tutti gli individui vissuti a
Bisanzio tra il 641 ed il 1261
Costruita a partire dalle loro menzioni in
documenti dell’epoca
Informazioni su 8500 individui, dimensioni
equivalenti a 11 000 pagine di testo
BASI DI DATI DI OPERE
D’ARTE
STRUTTURE DATI TEMPORANEE
E PERMANENTI


Per potere rappresentare informazioni in
modo duraturo occorre sviluppare delle
tecniche per mantenerle in memoria
secondaria
Lo strumento informatico utilizzato per questo
scopo sono le BASI DI DATI
BASI DI DATI


Una base di dati e’ una collezione di dati
immagazzinati in modo PERMANENTE su disco
Una base di dati permette di




DEFINIRE DEGLI OGGETTI (‘CONCETTI’) E DELLE
RELAZIONI
INSERIRE NUOVI DATI
RITROVARE QUESTI DATI ANCHE COMBINANDOLI
CON ALTRI
Il tipo di base di dati piu’ comune sono le basi di dati
RELAZIONALI
PROGETTAZIONE DI UNA
BASE DATI

MODELLAZIONE CONCETTUALE


MODELLAZIONE LOGICA


Progetto dello SCHEMA
Scelta della rappresentazione: TABELLE,
ALBERI, etc
PROGETTAZIONE FISICA

Utilizzando il DBMS scelto
MODELLI CONCETTUALI


Un modello concettuale e’ un’analisi dei dati
che si vogliono rappresentare nella base di
dati indipendente dalla realizzazione fisica
Tipicamente, questa analisi si articola attorno
ad una definizione de



Gli OGGETTI che si vogliono rappresentare
I loro ATTRIBUTI
Le RELAZIONI tra questi oggetti
ESEMPIO DI MODELLO CONCETTUALE:
IL DURHAM LIBER VITAE
UN SEMPLICE MODELLO
CONCETTUALE
STUDENTE
Matricola
Cognome, Nome
Data di Nascita
RISULTATI_ESAMI
Matricola
Materia
Data
Voto
MODELLAZIONE LOGICA

Una volta decisi quali sono i concetti
importanti da rappresentare e quali sono i
loro attributi, occorre pensare come e’
possibile rappresentare questa informazione
usando una base di dati
MODELLI DI
RAPPRESENTAZIONE DATI



A partire dagli anni Settanta il modello
dominante e’ stato il modello RELAZIONALE
Sono anche in sviluppo modelli di
rappresentazione basati sulla struttura ad
OGGETTI e GERARCHICA tipica di linguaggi
di programmazione come Java, ma non
hanno ancora preso piede
Per certi tipi di applicazioni (in particolare per
basi di dati accessibili via Web) si fa molto
uso di XML (Laboratori Modulo C)
IL MODELLO RELAZIONALE


L’informazione e’ rappresentata nelle basi di
dati sotto forma di RELAZIONI
r(x,y,z,w)
Due tipi di relazioni rappresentate


Relazioni rappresentate con TABELLE che
rappresentano un OGGETTO ed i suoi attributi
risultato_esame(IUB,4/2/2008,112233,29)
Relazioni tra le tabelle

Per esempio, tra tabella studente e tabella
risultato_esame
TABELLE CHE
RAPPRESENTANO RELAZIONI
RECORD
ATTRIBUTO
RECORDS

I records sono strutture dati usate per
rappresentare oggetti che hanno ATTRIBUTI
ESEMPIO DI RECORD ED
ATTRIBUTI: RISULTATO ESAME
RISULTATO_ESAME
MATERIA
DATA
IUB
4/2/2008
MATRICOLA 112233
VOTO
29
esame.materia
risultato_esame(IUB,4/2/2008,112233,29)
ESEMPIO DI TABELLA CHE
RAPPRESENTA RELAZIONE
RISULTATO_ESAME
ID
MATERIA
DATA
MATRICOLA VOTO
4/2/2008
112233
….
456789
IUB
….
29
UN ALTRO ESEMPIO
STUDENTE
MATRICOLA
COGNOME
NOME
DATA
NASCITA
Rossi
Mario
11/11/1973
….
112233
….
studente(112233,Rossi,Mario,11/11/1973)
VALORI CHIAVE


Ogni riga di ogni tabella (cioe’ ogni
rappresentazione di un oggetto) deve avere
almeno un campo che permetta di identificare
quella riga in modo univoco
Campo chiamato CHIAVE
VALORI CHIAVE
STUDENTE
MATRICOLA
COGNOME
NOME
DATA
NASCITA
Rossi
Mario
11/11/1973
….
112233
….
VALORI CHIAVE ARTIFICIALI
RISULTATO_ESAME
ID
MATERIA
DATA
MATRICOLA VOTO
4/2/2008
112233
….
456789
IUB
….
29
RELAZIONI TRA TABELLE


Una base di dati relazionale permette di
specificare, oltre che informazioni su attributi
di oggetti, informazioni sulle relazioni tra
oggetti
Per esempio, che un particolare risultato di
esame e’ stato ottenuto dallo studente Mario
Rossi
RELAZIONI TRA TABELLE
ID
MATERIA
DATA
MATRICOLA
VOTO
4/2/2008
112233
29
….
456789
IUB
….
MATRICOLA
COGNOME
NOME
DATA
NASCITA
Rossi
Mario
11/11/1973
….
112233
….
DATABASE MANAGEMENT
SYSTEMS RELAZIONALI

Praticamente tutti i DATABASE
MANAGEMENT SYSTEMS (DBMS) moderni
sono basati sul modello relazionale


E.g., Oracle, Access
Sta anche diventando frequente l’uso di XML

Discuteremo in seguito
SINGOLA TABELLA IN
ACCESS
RELAZIONI TRA TABELLE
OPERAZIONI SU UN
DATABASE RELAZIONALE

Operazioni tipiche su un database relazionale

RITROVARE un sottoinsieme delle righe



Possibilmente restringendo il ritrovamento ad un
sottoinsieme delle colonne
AGGIUNGERE dati
DEFINIRE nuove tabelle e nuove relazioni
RITROVAMENTO
INFORMAZIONI ED SQL


Le informazioni in una base di dati possono
essere ritrovate mediante INTERROGAZIONI
In un database relazionale moderno le
interrogazioni sono fatte utilizzando un
linguaggio di interrogazione chiamato SQL
SINTASSI DI SQL

Diversi tipi di comandi:



INTERROGAZIONE
UPDATE
Comando di interrogazione: SELECT

Clausole piu’ usate:


FROM (specifica la tabella)
WHERE (specifica restrizioni)
INTERROGAZIONE
SELECT Materia, Data, Matricola
FROM Esami;
SQL: ESEMPIO DI USO DI
ATTRIBUTI
SELECT Nome, Cognome
FROM Studenti
WHERE Matricola=‘112233’;
INTERROGAZIONI CHE
COINVOLGONO PIU’ TABELLE
AGGIUNGERE TABELLE
INTERROGAZIONE A TABELLE
MULTIPLE
SQL VIEW
SQL: ESEMPIO DI INTERROGAZIONE
DA TABELLE LINKATE
SELECT Studenti.Nome, Studenti.Cognome
FROM Studenti INNER JOIN
Esami
ON Studenti.Matricola=Esami.Matricola
WHERE Esami.Materia='IUB' And
Esami.Voto>25;
CREARE UNA BASE DATI


Creare una base di dati realizza un modello
concettuale
Richiede tradurre oggetti e relazioni in tabelle
e legami tra tabelle
CREARE UNA BASE DI DATI IN
ACCESS
1.
2.
3.
4.
5.
Creare le tabelle usando ‘Create Table in
Design View’
Salvare
Cambiare a Datasheet view per inserire i
dati
Continuare a creare altre tabelle
Linkare le tabelle
1. TABLE DESIGN VIEW
1. TABLE DESIGN VIEW
2. DATASHEET VIEW
PASSI SUCCESSIVI



Dati non strutturati
XML e TEI
ONTOLOGIE e SEMANTIC WEB
DATI NON STRUTTURATI

Molto spesso i dati da gestire non sono
organizzati in tabelle:


Archivi di testi ed immagini
Discuteremo di archivi di testi ed immagini e
del ritrovamento in questo caso la prossima
lezione
DARE STRUTTURA A DATI
NON STRUTTURATI


I linguaggi di markup come SGML o XML
permettono di ‘imporre una struttura’ su
documenti non strutturati
Vedremo la lezione successiva
RAPPRESENTAZIONE DELLA
CONOSCENZA ED ONTOLOGIE




La ricerca sul modo ‘ideale’ per rappresentare le
informazioni ha portato alla nascita di ricerca sulla
KNOWLEDGE ENGINEERING o rappresentazione
della conoscenza anche in senso non applicato
Particolarmente interessante per domini piu’
complessi che ‘studenti’ e gli ‘esami’?
L’area della KNOWLEDGE ENGINEERING
raggruppa ricercatori da database, Intelligenza
Artificiale, e nell’area del SEMANTIC WEB
Un area molto legata allo studio delle ONTOLOGIE
LETTURE


Tomasi, capitolo 3
Wikipedia:



http://it.wikipedia.org/wiki/Database
http://it.wikipedia.org/wiki/Modello_relazionale
ACCESS: http://office.microsoft.com/