Údaje a jednoduché databázy Nezačaté

0. Kľúčové fakty

1. Údaj (dáta) — Údaj je zaznamenaná hodnota o nejakom objekte alebo jave, napríklad meno, dátum narodenia, cena alebo teplota. Samotný údaj bez kontextu nemusí nič znamenať (číslo „2008" môže byť rok aj počet kusov); zmysel dostáva až vtedy, keď vieme, čo opisuje. Spracovaním a usporiadaním údajov vznikajú informácie, ktoré sa dajú využiť na rozhodovanie.

2. Štruktúra údajov — Štruktúra znamená, že údaje nie sú zapísané chaoticky, ale usporiadané podľa pevného poriadku, najčastejšie do tabuľky s riadkami a stĺpcami. Vďaka štruktúre počítač presne vie, kde ktorý údaj nájde, a dokáže ich rýchlo vyhľadávať, triediť a porovnávať. Neusporiadané údaje (napr. poznámky v zošite) sa hľadajú ťažko, zatiaľ čo štruktúrované sa spracujú automaticky.

3. Databáza — Databáza je usporiadaný súbor údajov, ktoré spolu logicky súvisia a sú uložené tak, aby sa dali ľahko vyhľadávať, dopĺňať, meniť a triediť. Príkladmi z bežného života sú telefónny zoznam, knižničný katalóg, zoznam žiakov v triede alebo databáza tovaru v obchode. Hlavnou výhodou databázy je, že v obrovskom množstve údajov nájdeme presne to, čo potrebujeme, za zlomok sekundy.

4. Záznam (riadok) — Záznam je jeden kompletný súbor údajov o jednom konkrétnom objekte, napríklad o jednom žiakovi alebo o jednej knihe. V tabuľke databázy zodpovedá záznam jednému riadku a obsahuje všetky údaje patriace tomu istému objektu. Počet záznamov hovorí, koľko objektov databáza eviduje (napr. 25 žiakov = 25 záznamov).

5. Pole (stĺpec / atribút) — Pole je jedna vlastnosť, ktorú o každom objekte sledujeme, napríklad „Meno", „Priezvisko", „Trieda" alebo „Známka". V tabuľke zodpovedá pole jednému stĺpcu a v každom riadku obsahuje hodnotu rovnakého typu. Dobre navrhnuté polia (každý údaj zvlášť, napr. meno a priezvisko oddelene) umožňujú lepšie triedenie a vyhľadávanie.

6. Dátový typ poľa — Každé pole má svoj dátový typ, ktorý určuje, aké hodnoty doň môžeme zapísať: text (reťazec), číslo, dátum alebo logická hodnota áno/nie. Správny typ je dôležitý, lebo s číslami vie počítač počítať a dátumy vie zoradiť podľa času, kým s textom to nejde. Ak by sme napríklad vek zapísali ako text, databáza by ho nezoradila správne podľa veľkosti.

7. Triedenie (zoraďovanie) — Triedenie je usporiadanie záznamov podľa hodnôt vo vybranom poli, a to vzostupne (od najmenšieho po najväčšie, A–Z) alebo zostupne (Z–A). Vďaka triedeniu rýchlo zistíme napríklad najlepšieho žiaka podľa známok alebo najlacnejší tovar. Triediť sa dá podľa jedného poľa, prípadne podľa viacerých naraz (napr. najprv podľa triedy, potom podľa priezviska).

8. Vyhľadávanie a filtrovanie — Vyhľadávanie znamená nájdenie konkrétneho záznamu podľa zadanej podmienky, napríklad žiaka s priezviskom „Novák". Filtrovanie zobrazí len tie záznamy, ktoré spĺňajú podmienku (napr. všetkých žiakov z 8. A alebo tovar lacnejší ako 10 eur), pričom ostatné dočasne skryje. Tieto operácie sú hlavným dôvodom, prečo sú databázy oveľa praktickejšie než obyčajný zoznam na papieri.

9. Kľúč (jednoznačný identifikátor) — Kľúč je pole, ktorého hodnota jednoznačne odlišuje každý záznam od ostatných, napríklad osobné číslo žiaka, rodné číslo alebo ID v zozname. Je dôležitý preto, lebo dvaja ľudia môžu mať rovnaké meno, ale ich jedinečný kód sa nikdy nezopakuje. Vďaka kľúču databáza vždy presne vie, o ktorý konkrétny záznam ide, aj keď sa iné údaje zhodujú.

10. Tabuľkový procesor ako jednoduchá databáza — Programy ako Excel, LibreOffice Calc alebo Tabuľky Google umožňujú vytvoriť jednoduchú databázu v podobe tabuľky a poskytujú nástroje na triedenie, filtrovanie a vyhľadávanie. Na rozdiel od veľkých databázových systémov (napr. MySQL) sú ľahko ovládateľné a vhodné na učenie základných princípov. Práve v nich si žiak prakticky vyskúša, ako sa údaje usporiadajú, zoradia a vyhľadajú.

11. Aktualizácia údajov — Údaje v databáze treba priebežne udržiavať: pridávať nové záznamy, opravovať chyby a mazať neplatné údaje, aby databáza zodpovedala skutočnosti. Neaktuálna databáza (napr. starý telefónny zoznam) stráca hodnotu a môže viesť k nesprávnym rozhodnutiam. Schopnosť rýchlo a presne meniť údaje na jednom mieste je jednou z hlavných výhod databáz oproti papierovým záznamom.

12. Ochrana osobných údajov — Mnohé databázy obsahujú osobné údaje ľudí (mená, adresy, dátumy narodenia), preto musia byť chránené pred zneužitím a verejné šírenie takýchto údajov upravuje nariadenie EÚ (GDPR). Údaje by mali vidieť len oprávnené osoby a chrániť sa heslom či prístupovými právami. Pri práci s databázami sa preto žiak učí nielen technické zručnosti, ale aj zodpovednosť za údaje o iných ľuďoch.

1. Poučka

Údaj je jednotlivá informácia (napr. meno, dátum, číslo). Keď údaje usporiadame do štruktúry (do tabuľky s riadkami a stĺpcami), vznikne databáza — usporiadaný súbor údajov, v ktorom vieme rýchlo vyhľadávať, triediť a filtrovať. V tabuľke je každý stĺpec = pole (druh údaja, napr. „Meno") a každý riadok = záznam (jeden konkrétny prvok, napr. jeden žiak).

2. Vysvetlenie

Predstav si triednu knihu. Postupuj po krokoch: 1. Údaj — najmenšia časť informácie, napr. „Darko", „8.A", „1". 2. Pole (stĺpec) — pomenuje, čo údaj znamená: Meno, Trieda, Známka. 3. Záznam (riadok) — všetky údaje o jednom prvku spolu (jeden žiak a jeho meno, trieda, známka). 4. Tabuľka — všetky záznamy pekne pod sebou = jednoduchá databáza. 5. Vyhľadávanie — povieš, čo hľadáš, a databáza ti to nájde (napr. „nájdi žiaka Darko"). 6. Triedenie (zoradenie) — usporiadaš riadky podľa nejakého poľa (napr. abecedne podľa mena, alebo od najlepšej známky). 7. Filtrovanie — zobrazíš len riadky, ktoré spĺňajú podmienku (napr. len žiaci z 8.A).

Dôležité: aby vyhľadávanie fungovalo, každý záznam by mal mať jedinečný kľúč (napr. číslo žiaka), aby sa dva záznamy nepomýlili.

3. Príklady a prečo je to dôležité

Príklad 1 — záznam a pole: Knižnica eviduje 120 kníh v tabuľke so stĺpcami Kód, Názov, Autor a Rok vydania. Koľko má tabuľka záznamov a koľko polí?
Záznam je jeden riadok, teda jedna kniha.
Pole je jeden stĺpec, teda jedna sledovaná vlastnosť.
120 kníh a 4 stĺpce → 120 záznamov, 4 polia

Príklad 2 — triedenie: Záznamy (Meno, Body): Ema 42, Adam 57, Jakub 35, Zuzana 57. Zoraď ich zostupne podľa poľa Body.
Zostupne znamená od najväčšej hodnoty po najmenšiu.
Najviac majú Adam a Zuzana (57), potom Ema (42), nakoniec Jakub (35).
Pri rovnakých bodoch rozhodne druhé triedenie podľa mena (A–Z).
Poradie → Adam, Zuzana, Ema, Jakub

Príklad 3 — filtrovanie: E-shop má tovar: pero 1,50 €, zošit 0,80 €, batoh 24 €, kalkulačka 12 €. Filter „cena menej ako 10 €“. Ktoré záznamy ostanú?
Každý záznam porovnáme s podmienkou.
Pero 1,50 áno, zošit 0,80 áno, batoh 24 nie, kalkulačka 12 nie.
Ostatné záznamy sa len dočasne skryjú, nezmažú sa → pero a zošit

Príklad 4 — vyhľadanie podľa dvoch podmienok: Tabuľka žiakov (Meno, Trieda, Známka z INF): Ema 8.A 1, Adam 8.B 2, Jakub 8.A 3, Zuzana 8.A 1. Nájdi žiakov z 8.A, ktorí majú známku 1.
Prvá podmienka „trieda 8.A“: Ema, Jakub, Zuzana.
Druhá podmienka „známka 1“ z nich: Ema, Zuzana.
Musia platiť obe podmienky naraz → Ema a Zuzana

Príklad 5 — z praxe, kľúč: V škole sú dvaja žiaci s menom Peter Kováč v tej istej triede. Ktoré pole použiť ako kľúč?
Meno a priezvisko sa zhodujú, trieda tiež, takže ich nerozlíšia.
Kľúč musí mať pre každý záznam inú hodnotu.
Škola prideľuje každému žiakovi vlastné číslo, ktoré sa neopakuje → evidenčné (osobné) číslo žiaka

Príklad 6 — dátový typ poľa: Pole Vek je omylom typu text. Hodnoty 9, 12, 15 sa po zoradení vzostupne ukážu ako 12, 15, 9. Prečo?
Text sa triedi po znakoch zľava, ako slová v slovníku.
„1“ je pred „9“, preto „12“ a „15“ idú pred „9“.
Číslo by sa porovnávalo podľa veľkosti: 9, 12, 15.
Oprava → pole Vek musí mať typ číslo

Prečo je to dôležité: bez usporiadania by sme v tisícoch údajov nič nenašli. Databázy šetria čas, predchádzajú chybám a sú základom takmer každej aplikácie, ktorú denne používaš (mapy, sociálne siete, internetový obchod, školský portál).

Precvič si

1. Čomu v databázovej tabuľke zodpovedá jeden riadok?
2. Čomu zodpovedá jeden stĺpec?
3. Zoraď vzostupne podľa abecedy: Viera, Adam, Marek.
4. Aký dátový typ má mať pole Dátum narodenia?
5. Tabuľka má 30 žiakov, filter „trieda 8.B“ zobrazí 12 záznamov. Koľko záznamov je skrytých?
6. Prečo meno žiaka nie je dobrý kľúč?